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Java泛型基础学习指南

Java泛型是Java语言中的一个重要特性。Java泛型可以让我们在编写代码时使用参数化类型,从而提高代码的类型安全性和可读性。本文将围绕Java泛型展开,从多个方面进行详细阐述,旨在为读者提供全面的Java泛型学习指南。

一、Java泛型基本概念

Java泛型是Java SE 5中新增的特性。使用泛型可以让我们在编写Java程序时使用参数化类型。泛型可以让代码更加灵活、安全和可读,从而提高代码的质量。

Java泛型的基本语法格式如下所示:

// 定义一个参数化类型
class MyParam{
    private T value;
    public T getValue(){
        return value;
    }
    public void setValue(T value){
        this.value = value;
    }
}

// 声明一个使用参数化类型的变量
MyParam
    myParam = new MyParam<>();
myParam.setValue(1);
System.out.println(myParam.getValue());

   
  

上述代码中,我们定义了一个参数化类型 MyParam,并在其中定义了一个值 value 和两个方法 getValue 和 setValue。其中 泛型类型参数 T 表示任意一种类型。我们在声明 MyParam 类型的变量时,使用尖括号 <> 指定了泛型类型参数的具体类型,这里是 Integer 类型。

二、Java泛型的优点

Java泛型有以下几个优点:

  1. 类型安全:使用泛型可以让编译器在编译时进行类型检查,从而避免类型错误。
  2. 代码重用:使用泛型可以将代码逻辑与数据类型分离,从而提高代码的重用性。
  3. 可读性强:使用泛型可以让代码更加简洁易读。

三、Java泛型中的通配符

在 Java 泛型中,我们可以使用通配符 ? 表示任意一种类型。

下面是一个使用通配符的例子:

// 定义一个参数化类型
class MyList{
    private List
    list = new ArrayList<>();
    public void addAll(List items){
        list.addAll(items);
    }
}

// 使用 MyList
MyList
     myList = new MyList<>();
List
      intList = new ArrayList<>();
intList.add(1);
intList.add(2);
myList.addAll(intList);

     
    
   
  

上述代码中,我们使用了通配符 ? 表示任意一种类型。通过 addAll 方法,我们可以将 intList 的元素添加到 myList 中。因为 Integer 继承自 Number,所以 intList 可以用 List 表示。

四、Java泛型中的类型擦除

Java泛型中的类型擦除是指,在编译时,编译器会将泛型类型和方法中的泛型参数进行擦除。擦除后,所有的泛型类型都将会被替换成原始类型,并生成相应的类型转换。

下面是一个使用泛型后经过类型擦除的代码:

// 原始代码
public static  T identity(T t){
    return t;
}
// 编译后的代码
public static Object identity(Object t){
    return t;
}

  

在经过类型擦除后,泛型类型 T 被替换成了 Object 类型。

五、Java泛型的限制

在使用 Java 泛型时,我们需要注意以下几点限制:

  1. 不能使用基本类型作为类型参数,必须使用相应的包装类型。
  2. 不能创建泛型数组,可以使用 List 或其他集合类型。
  3. 不能将泛型类型参数用于静态变量、方法和类。

六、Java泛型中的泛型方法

Java 泛型中的泛型方法是指,定义方法时使用泛型类型参数来表示任意一种类型。这样的方法可以独立于包含它的类而实现参数的类型安全性。下面是一个泛型方法的例子:

// 定义一个泛型方法
public static  T getMax(T[] arr){
    T max = arr[0];
    for(T t : arr){
        if(t.compareTo(max) > 0){
            max = t;
        }
    }
    return max;
}

// 使用泛型方法
Integer[] intArr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(getMax(intArr));

  

上述代码中,我们定义了一个泛型方法 getMax,并在其中使用泛型类型参数 T,表示任意一种类型。在使用 getMax 方法时,我们将一个 Integer 类型的数组作为参数传入,可以得到数组中最大的数。

七、Java泛型中的类型边界

Java 泛型中的类型边界是指,在定义泛型类型参数时,可以指定这个泛型类型参数所代表的类型的上限和下限。

类型上限使用 extends 关键字,类型下限使用 super 关键字。范例代码如下:

// 限制泛型类型 T 为 Number 类型及其子类型
class MyNumber{
    private T value;
    public T getValue(){
        return value;
    }
    public void setValue(T value){
        this.value = value;
    }
}

// 使用限制泛型类型的类
MyNumber
    myNumber = new MyNumber<>();
myNumber.setValue(1);

   
  

上述代码中,我们使用了类型上限,限制了泛型类型 T 为 Number 类型及其子类型。这样的话,MyNumber 就是一个合法的类型了。

总结

本文介绍了 Java 泛型的基本概念、优点、通配符、类型擦除、限制、泛型方法和类型边界等方面的知识。通过对这些方面的学习和了解,我们可以更好地理解和运用 Java 泛型,提高代码的安全性和可读性。