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Java泛型类解析

一、背景信息

Java泛型是Java 5引入的新特性,能够在编译期间让Java程序员在编写类和方法时更加安全和简便。它可以让编译器在编译时检查类型的正确性,以避免运行时出现类型转换错误的情况。

二、Java泛型类解析

1、泛型类的定义

泛型类是指将类中的数据类型作为参数化的一部分,以便在创建该类的对象时指定数据类型。在Java中,我们可以使用尖括号<>来创建泛型类。

public class Box<T> {
    private T t;
    
    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }
    
    public T get() {
        return t;
    }
}

在上面的代码中,Box类使用了尖括号来定义了一个泛型类型T。因为T是一个参数化的类型,所以在运行时可以将任何类型的对象传递给Box类。这样可以使得Box类更加通用,同时确保了传递给Box类的对象类型的正确性。

2、使用泛型类实例化对象

为了使用泛型类,我们可以在创建对象时向泛型类传递类型参数。例如:

Box<String> box = new Box<>();

在这个例子中,我们创建了一个Box对象,将其类型参数设置为String类型。

3、类型通配符

Java中有两种类型通配符:问号(?)和通配符(*)。这两种通配符都可以用来表示任何类型。但是,它们之间也有很大的区别。

问号(?)通配符表示一个未知的类型。它可以在声明方法或泛型类时使用。使用时需要注意:

  • ?只能用来声明一种未知的类型,不能同时声明多种类型;
  • ?不能用来声明泛型类型参数,例如List<?>是合法的,但是List<T?>就是不合法的。

通配符(*)可以用来表示任何类型,但是它只能用在声明方法时。例如:

public static <T> void printList(List<? extends T> list) {
    for (T elem : list)
        System.out.println(elem + " ");
}

此方法中,我们使用了通配符*,并使用了extends T进行了限定。这样我们可以使用printList方法来接受任何类型的List,但是在方法内部我们只能访问T的子类型。

4、泛型类的继承

在Java中,我们也可以创建一个泛型类的子类,并在子类中使用父类的泛型类型。例如:

public class Box<T> {
    private T t;

    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T get() {
        return t;
    }
}

public class ColoredBox<T> extends Box<T> {
    private String color;

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }
}

在上面的代码中,我们创建了一个ColoredBox类,它继承了Box类并使用了父类的泛型类型。这种方式使得泛型类的继承关系更加灵活。

5、通配符的限定

当使用问号(?)通配符时,我们可以使用extends和super关键字进行限定。例如:

public static <T extends Comparable<T>> T max(T[] array) {
    T max = array[0];
    for (int i = 1; i < array.length; i++) {
        if (array[i].compareTo(max) > 0) {
            max = array[i];
        }
    }
    return max;
}

在上面的代码中,我们使用了<T extends Comparable<T>>来指定T必须实现Comparable接口。这样我们可以使用Comparable接口中的方法进行比较,实现一个返回最大值的方法。

三、总结

Java泛型类是Java 5引入的新特性,能够在编写类和方法时更加安全和简便。泛型类可以将类中的数据类型作为参数化的一部分,以便在创建该类的对象时指定数据类型。在使用泛型类时,我们可以在创建对象时向泛型类传递类型参数,并使用类型通配符来表示任何类型。此外,泛型类也可以用来创建子类,并帮助我们在方法中进行类型限定。