学习Java泛型

1、介绍

泛型是Java语言中一个非常重要的特性，可以使代码更加类型安全和可读性更高。Java 5.0版本引入泛型后，泛型已经成为Java中不可或缺的特性之一。本文将介绍Java泛型的基本概念、使用方法以及常用的泛型类和接口。

2、泛型的基本概念

1. 泛型类

泛型类是指使用泛型类型参数化的类。例如：

    
public class Box<T> {
    private T t;

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

    public T get() {
        return t;
    }
}
    

在上述代码中，Box类被声明为一个泛型类，类型参数T在类中被使用。Box类的构造方法，存取方法，或在其它方法中使用的T类型，均为T的实例，通过使用类型参数T而变得通用。

2. 泛型接口

泛型接口是指使用泛型类型参数化的接口。例如：

    
public interface Generator<T> {
    T next();
}
    

在上述代码中，Generator接口定义了一个泛型方法next，在实现时需要使用类型参数T，由具体的实现类负责定义T的具体类型。

3. 泛型方法

泛型方法是指在调用时可以接收不同类型参数的方法。例如：

    
public class Utils {
    public static <T> T max(T a, T b) {
        if (a.compareTo(b) > 0) {
            return a;
        } else {
            return b;
        }
    }
}
    

在上述代码中，Utils类定义了一个泛型方法max，可以接收任意类型的参数并比较大小，返回较大的那个值。在调用时需要指定类型参数T。

3、Java泛型的使用方法

1. 类型擦除

Java泛型采用的是类型擦除的方式实现，也就是说泛型类型参数在编译时会被编译器擦除，只保留非泛型类型部分。

2. 转型问题

在Java泛型中，使用原始类型时会存在转型问题，可以通过通配符解决。例如：

    
public static <T extends Comparable<T>> T max(List<T> list) {
    T max = list.get(0);
    for (int i = 1; i < list.size(); i++) {
        T element = list.get(i);
        if (element.compareTo(max) > 0) {
            max = element;
        }
    }
    return max;
}
    

在上述代码中，使用通配符<T extends Comparable<T>>解决了转型问题，指定T必须继承自Comparable<T>，这样编译器可以确保类型安全。

3. 类型推断

Java 7中引入了菱形语法（Diamond Operator），可以方便地进行类型推断。例如：

    
List<String> list = new ArrayList<>();
    

在上述代码中，使用了<>符号代表类型参数，编译器会根据上下文自动推断出类型参数的类型。

4、常用的泛型类和接口

1. List接口

List是Java集合框架中的一个泛型接口，可以保存一组具有相同类型的对象。例如：

    
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("World");
    

在上述代码中，定义并使用了一个泛型List集合，可以方便地保存一组字符串对象。

2. Set接口

Set是Java集合框架中的一个泛型接口，可以保存一组不包含重复元素的对象。例如：

    
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Hello");
set.add("World");
    

在上述代码中，定义并使用了一个泛型Set集合，可以方便地保存多个不重复的字符串对象。

3. Map接口

Map是Java集合框架中的一个泛型接口，可以保存一组具有映射关系的键值对。例如：

    
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Tom", 18);
map.put("Lucy", 20);
    

在上述代码中，定义并使用了一个泛型Map集合，可以方便地保存多个键值对对象。

5、总结

Java泛型是一种非常优秀的特性，可以用来增强代码的类型安全和可读性，但在使用过程中需要注意类型擦除、转型问题和类型推断等问题。掌握了Java泛型的基本概念和使用方法后，可以更加高效地编写Java程序，并且可以利用泛型类和接口来构建更加灵活和通用的数据结构。