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Java 泛型

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一個(gè)新特性, 泛型提供了編譯時(shí)類型安全檢測(cè)機(jī)制，該機(jī)制允許程序員在編譯時(shí)檢測(cè)到非法的類型。

泛型的本質(zhì)是參數(shù)化類型，也就是說所操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)。

假定我們有這樣一個(gè)需求：寫一個(gè)排序方法，能夠?qū)φ蛿?shù)組、字符串?dāng)?shù)組甚至其他任何類型的數(shù)組進(jìn)行排序，該如何實(shí)現(xiàn)？

答案是可以使用 Java 泛型。

使用 Java 泛型的概念，我們可以寫一個(gè)泛型方法來對(duì)一個(gè)對(duì)象數(shù)組排序。然后，調(diào)用該泛型方法來對(duì)整型數(shù)組、浮點(diǎn)數(shù)數(shù)組、字符串?dāng)?shù)組等進(jìn)行排序。

泛型方法

你可以寫一個(gè)泛型方法，該方法在調(diào)用時(shí)可以接收不同類型的參數(shù)。根據(jù)傳遞給泛型方法的參數(shù)類型，編譯器適當(dāng)?shù)靥幚砻恳粋€(gè)方法調(diào)用。

下面是定義泛型方法的規(guī)則：

所有泛型方法聲明都有一個(gè)類型參數(shù)聲明部分（由尖括號(hào)分隔），該類型參數(shù)聲明部分在方法返回類型之前（在下面例子中的<E>）。
每一個(gè)類型參數(shù)聲明部分包含一個(gè)或多個(gè)類型參數(shù)，參數(shù)間用逗號(hào)隔開。一個(gè)泛型參數(shù)，也被稱為一個(gè)類型變量，是用于指定一個(gè)泛型類型名稱的標(biāo)識(shí)符。
類型參數(shù)能被用來聲明返回值類型，并且能作為泛型方法得到的實(shí)際參數(shù)類型的占位符。
泛型方法體的聲明和其他方法一樣。注意類型參數(shù)只能代表引用型類型，不能是原始類型（像int,double,char的等）。

實(shí)例

下面的例子演示了如何使用泛型方法打印不同字符串的元素：

實(shí)例

public class GenericMethodTest { // 泛型方法 printArray public static < E > void printArray( E[] inputArray ) { // 輸出數(shù)組元素 for ( E element : inputArray ){ System.out.printf( "%s ", element ); } System.out.println(); } public static void main( String args[] ) { // 創(chuàng)建不同類型數(shù)組： Integer, Double 和 Character Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 }; Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 }; Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' }; System.out.println( "整型數(shù)組元素為:" ); printArray( intArray ); // 傳遞一個(gè)整型數(shù)組 System.out.println( "n雙精度型數(shù)組元素為:" ); printArray( doubleArray ); // 傳遞一個(gè)雙精度型數(shù)組 System.out.println( "n字符型數(shù)組元素為:" ); printArray( charArray ); // 傳遞一個(gè)字符型數(shù)組 } }

編譯以上代碼，運(yùn)行結(jié)果如下所示：

整型數(shù)組元素為:
1 2 3 4 5 

雙精度型數(shù)組元素為:
1.1 2.2 3.3 4.4 

字符型數(shù)組元素為:
H E L L O

有界的類型參數(shù):

可能有時(shí)候，你會(huì)想限制那些被允許傳遞到一個(gè)類型參數(shù)的類型種類范圍。例如，一個(gè)操作數(shù)字的方法可能只希望接受Number或者Number子類的實(shí)例。這就是有界類型參數(shù)的目的。

要聲明一個(gè)有界的類型參數(shù)，首先列出類型參數(shù)的名稱，后跟extends關(guān)鍵字，最后緊跟它的上界。

實(shí)例

下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意義上的意思"extends"（類）或者"implements"（接口）。該例子中的泛型方法返回三個(gè)可比較對(duì)象的最大值。

實(shí)例

public class MaximumTest { // 比較三個(gè)值并返回最大值 public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z) { T max = x; // 假設(shè)x是初始最大值 if ( y.compareTo( max ) > 0 ){ max = y; //y 更大 } if ( z.compareTo( max ) > 0 ){ max = z; // 現(xiàn)在 z 更大 } return max; // 返回最大對(duì)象 } public static void main( String args[] ) { System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的數(shù)為 %dnn", 3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) ); System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的數(shù)為 %.1fnn", 6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) ); System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的數(shù)為 %sn","pear", "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) ); } }

編譯以上代碼，運(yùn)行結(jié)果如下所示：

3, 4 和 5 中最大的數(shù)為 5

6.6, 8.8 和 7.7 中最大的數(shù)為 8.8

pear, apple 和 orange 中最大的數(shù)為 pear

泛型類

泛型類的聲明和非泛型類的聲明類似，除了在類名后面添加了類型參數(shù)聲明部分。

和泛型方法一樣，泛型類的類型參數(shù)聲明部分也包含一個(gè)或多個(gè)類型參數(shù)，參數(shù)間用逗號(hào)隔開。一個(gè)泛型參數(shù)，也被稱為一個(gè)類型變量，是用于指定一個(gè)泛型類型名稱的標(biāo)識(shí)符。因?yàn)樗麄兘邮芤粋€(gè)或多個(gè)參數(shù)，這些類被稱為參數(shù)化的類或參數(shù)化的類型。

實(shí)例

如下實(shí)例演示了我們?nèi)绾味x一個(gè)泛型類:

實(shí)例

public class Box<T> { private T t; public void add(T t) { this.t = t; } public T get() { return t; } public static void main(String[] args) { Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>(); Box<String> stringBox = new Box<String>(); integerBox.add(new Integer(10)); stringBox.add(new String("小白教程")); System.out.printf("整型值為 :%dnn", integerBox.get()); System.out.printf("字符串為 :%sn", stringBox.get()); } }

編譯以上代碼，運(yùn)行結(jié)果如下所示：

整型值為 :10

字符串為 :小白教程

類型通配符

1、類型通配符一般是使用?代替具體的類型參數(shù)。例如 List<?> 在邏輯上是List<String>,List<Integer> 等所有List<具體類型實(shí)參>的父類。

實(shí)例

import java.util.*; public class GenericTest { public static void main(String[] args) { List<String> name = new ArrayList<String>(); List<Integer> age = new ArrayList<Integer>(); List<Number> number = new ArrayList<Number>(); name.add("icon"); age.add(18); number.add(314); getData(name); getData(age); getData(number); } public static void getData(List<?> data) { System.out.println("data :" + data.get(0)); } }

輸出結(jié)果為：

data :icon
data :18
data :314

解析： 因?yàn)間etData()方法的參數(shù)是List類型的，所以name，age，number都可以作為這個(gè)方法的實(shí)參，這就是通配符的作用

2、類型通配符上限通過形如List來定義，如此定義就是通配符泛型值接受Number及其下層子類類型。

實(shí)例

import java.util.*; public class GenericTest { public static void main(String[] args) { List<String> name = new ArrayList<String>(); List<Integer> age = new ArrayList<Integer>(); List<Number> number = new ArrayList<Number>(); name.add("icon"); age.add(18); number.add(314); //getUperNumber(name);//1 getUperNumber(age);//2 getUperNumber(number);//3 } public static void getData(List<?> data) { System.out.println("data :" + data.get(0)); } public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) { System.out.println("data :" + data.get(0)); } }

輸出結(jié)果：

data :18
data :314

解析： 在(//1)處會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，因?yàn)間etUperNumber()方法中的參數(shù)已經(jīng)限定了參數(shù)泛型上限為Number，所以泛型為String是不在這個(gè)范圍之內(nèi)，所以會(huì)報(bào)錯(cuò)

3、類型通配符下限通過形如 List<? super Number>來定義，表示類型只能接受Number及其三層父類類型，如 Object 類型的實(shí)例。

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