Java学习之路--泛型

时间：2022-10-30 15:35:47

Java 泛型

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。
泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

情景：假定我们有这样一个需求：写一个排序方法，能够对整形数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？
答案是可以使用 Java 泛型。

使用 Java 泛型的概念，我们可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后，调用该泛型方法来对整型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

泛型方法

你可以写一个泛型方法，该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型，编译器适当地处理每一个方法调用。
下面是定义泛型方法的规则：
--所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分（由尖括号分隔），该类型参数声明部分在方法返回类型之前（在下面例子中的<E>）。
--每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
--类型参数能被用来声明返回值类型，并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
--泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型，不能是原始类型（像int,double,char的等）。

实例

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：

public class GenericMethodTest
{
   // 泛型方法 printArray                         
   public static < E > void printArray( E[] inputArray )
   {
      // 输出数组元素            
         for ( E element : inputArray ){        
            System.out.printf( "%s ", element );
         }
         System.out.println();
    }

    public static void main( String args[] )
    {
        // 创建不同类型数组： 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( "整型数组元素为:" );
        printArray( intArray  ); // 传递一个整型数组

        System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );
        printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组

        System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );
        printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组
    } 
}
编译以上代码，运行结果如下所示： 

整型数组元素为:
1 2 3 4 5 

双精度型数组元素为:
1.1 2.2 3.3 4.4 

字符型数组元素为:
H E L L O
有界的类型参数:
可能有时候，你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如，一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。
要声明一个有界的类型参数，首先列出类型参数的名称，后跟extends关键字，最后紧跟它的上界。

实例

下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"（类）或者"implements"（接口）。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。

public class MaximumTest
{
   // 比较三个值并返回最大值
   public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z)
   {                     
      T max = x; // 假设x是初始最大值
      if ( y.compareTo( max ) > 0 ){
         max = y; //y 更大
      }
      if ( z.compareTo( max ) > 0 ){
         max = z; // 现在 z 更大           
      }
      return max; // 返回最大对象
   }
   public static void main( String args[] )
   {
      System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的数为 %d\n\n",
                   3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );

      System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f\n\n",
                   6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );

      System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s\n","pear",
         "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );
   }
}
编译以上代码，运行结果如下所示：

3, 4 和 5 中最大的数为 5

6.6, 8.8 和 7.7 中最大的数为 8.8

pear, apple 和 orange 中最大的数为 pear

泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。
和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

实例
如下实例演示了我们如何定义一个泛型类:

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("菜鸟教程"));

    System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerBox.get());
    System.out.printf("字符串为 :%s\n", stringBox.get());
  }
}
编译以上代码，运行结果如下所示： 

整型值为 :10

字符串为 :菜鸟教程

例子：

1、Generics.java

class Person<T> {
private T age;

public void setAge(T age) {
this.age = age;
}

public T getAge() {
return this.age;
}
}

public class Generics {
public static void main(String args[]) {
Person<String> p = new Person<String>();
p.setAge("3 years old");
System.out.println(p.getAge());

Person<Integer> p2 = new Person<Integer>();
p2.setAge(3);
System.out.println(p2.getAge());

}
}
运行结果： 

3 years old
3


2、 

class Person<T> {
private T age;

public void setAge(T age) {
this.age = age;
}

public T getAge() {
return this.age;
}
}

public class Generics {
public static void main(String args[]) {
Person<String> p = new Person<String>();
p.setAge("3 years old");
//System.out.println(p.getAge());
printInfo(p);

Person<Integer> p2 = new Person<Integer>();
p2.setAge(3);
//System.out.println(p2.getAge());
printInfo(p2);

Person<?> p3;

p3 = p;
//p3.setAge("4 years");
p3.getAge();

}

public static void printInfo(Person<?> p) {
System.out.println(p.getAge());
}

}
运行结果： 

3 years old
3

3、 

class Person<T> {
private T age;

public void setAge(T age) {
this.age = age;
}

public T getAge() {
return this.age;
}
}

public class Generics {
public static void main(String args[]) {
Person<String> p = new Person<String>();
p.setAge("3 years old");
//System.out.println(p.getAge());
printInfo(p);

Person<Integer> p2 = new Person<Integer>();
p2.setAge(3);
//System.out.println(p2.getAge());
printInfo(p2);

Person<?> p3;

p3 = p;
//p3.setAge("4 years");
p3.getAge();

printInfo2(p);
printInfo2(p2);
printInfo2(p3);

}

public static void printInfo(Person<?> p) {
System.out.println(p.getAge());
}


public static <T> void printInfo2(Person<T> p) {
System.out.println(p.getAge());
}

}
运行结果： 

3 years old
3
3 years old
3
3 years old


4、 

class Person<T> {
private T age;

public void setAge(T age) {
this.age = age;
}

public T getAge() {
return this.age;
}
}

class Student<T> extends Person<T> {
}

class Student2 extends Person<String> {
}

public class Generics {
public static void main(String args[]) {
Person<String> p = new Person<String>();
p.setAge("3 years old");
//System.out.println(p.getAge());
printInfo(p);

Person<Integer> p2 = new Person<Integer>();
p2.setAge(3);
//System.out.println(p2.getAge());
printInfo(p2);

Person<?> p3;

p3 = p;
//p3.setAge("4 years");
p3.getAge();

printInfo2(p);
printInfo2(p2);
printInfo2(p3);

Student<Integer> s = new Student<Integer>();
s.setAge(10);
printInfo(s);

Student2 s2 = new Student2();
s2.setAge("11 years");
printInfo(s2);

}

public static void printInfo(Person<?> p) {
System.out.println(p.getAge());
}


public static <T> void printInfo2(Person<T> p) {
System.out.println(p.getAge());
}

}
运行结果： 

3 years old
3
3 years old
3
3 years old
10
11 years


5、 

interface Person<T> {
public void setAge(T age);
public T getAge();
}

class Student<T> implements Person<T> {
T age;
public void setAge(T age)
{
this.age = age;
}
public T getAge() {
return this.age;
}
}

class Student2 implements Person<String> {
String age;
public void setAge(String age)
{
this.age = age;
}
public String getAge() {
return this.age;
}
}

public class Generics {
public static void main(String args[]) {
Student<Integer> s = new Student<Integer>();
s.setAge(10);
printInfo(s);

Student2 s2 = new Student2();
s2.setAge("11 years");
printInfo(s2);

}

public static void printInfo(Person<?> p) {
System.out.println(p.getAge());
}


public static <T> void printInfo2(Person<T> p) {
System.out.println(p.getAge());
}

}
运行结果： 

10
11 years

6、 

interface Person<T> {
public void setAge(T age);
public T getAge();
}

/* Integer, Float */
class Student<T extends Number> implements Person<T> {
T age;
public void setAge(T age)
{
this.age = age;
}
public T getAge() {
return this.age;
}
}

class Student2 implements Person<String> {
String age;
public void setAge(String age)
{
this.age = age;
}
public String getAge() {
return this.age;
}
}

public class Generics {
public static void main(String args[]) {
Student<Integer> s = new Student<Integer>();
s.setAge(10);
printInfo(s);

Student2 s2 = new Student2();
s2.setAge("11 years");
printInfo(s2);

}

public static void printInfo(Person<?> p) {
System.out.println(p.getAge());
}


public static <T> void printInfo2(Person<T> p) {
System.out.println(p.getAge());
}

}
运行结果： 

10
11 years

7、 
interface Person<T> {
public void setAge(T age);
public T getAge();
}

class Student<T> implements Person<T> {
T age;
public void setAge(T age)
{
this.age = age;
}
public T getAge() {
return this.age;
}
}

class Student2 implements Person<String> {
String age;
public void setAge(String age)
{
this.age = age;
}
public String getAge() {
return this.age;
}
}

public class Generics {
public static void main(String args[]) {
Student<String> s = new Student<String>();
s.setAge("10");
printInfo(s);

Student2 s2 = new Student2();
s2.setAge("11 years");
printInfo(s2);

}

public static void printInfo(Person<? super String> p) {
System.out.println(p.getAge());
}


public static <T> void printInfo2(Person<T> p) {
System.out.println(p.getAge());
}

}
运行结果： 

10
11 years













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