泛型允许在编写代码时指定数据类型，使得代码更加安全可靠。Java泛型是Java 5 引入的一个重要特性，旨在提高代码的类型安全性，并简化代码编写流程。本文将从多个方面对深入学习Java泛型编程进行详细的阐述，帮助读者理解和掌握Java泛型开发技巧。
一、泛型的基础知识
1、泛型的定义和优势
/** * 定义一个简单的泛型类 */ public class MyGenericClass{ private T genericMember; public T getGenericMember() { return genericMember; } public void setGenericMember(T genericMember) { this.genericMember = genericMember; } } // 使用泛型类 MyGenericClass myGenericClass = new MyGenericClass<>(); myGenericClass.setGenericMember("Hello World"); String str = myGenericClass.getGenericMember(); // 不需要强制类型转换，不容易出现类型转换异常
泛型可以在编写代码时指定数据类型，降低了类型转换的风险，增强了代码的可读性和可维护性。
2、泛型的实现方式
public class GenericFactory {
// 定义泛型方法
public T createInstance(Class
clazz) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
return clazz.newInstance();
}
}
// 使用泛型方法
GenericFactory factory = new GenericFactory();
MyGenericClass
myGenericClass = factory.createInstance(MyGenericClass.class);
泛型方法的定义和普通方法相似，但方法前要加上泛型参数声明，使方法可以使用泛型数据类型。
二、通配符的使用
1、通配符的定义
public void printList(List list) {
for (Object obj : list) {
System.out.println(obj);
}
}
List list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
printList(list);
List
strList = new ArrayList<>();
strList.add("A");
strList.add("B");
strList.add("C");
printList(strList);
通配符可以匹配任何数据类型，使得方法可以处理不同类型的数据。
2、通配符的限定
public void printList(List list) {
for (Number num : list) {
System.out.println(num);
}
}
List intList = new ArrayList<>();
intList.add(1);
intList.add(2);
intList.add(3);
printList(intList);
List
doubleList = new ArrayList<>();
doubleList.add(1.1);
doubleList.add(2.2);
doubleList.add(3.3);
printList(doubleList);
public
> T getMax(T[] arr) {
T max = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if (arr[i].compareTo(max) > 0) {
max = arr[i];
}
}
return max;
}
Integer[] intArr = {1, 3, 2};
System.out.println(getMax(intArr));
String[] strArr = {"A", "C", "B"};
System.out.println(getMax(strArr));
通配符可以通过extends关键字限定数据类型的上限，使方法只能处理指定的数据类型。同时，泛型类和泛型方法也支持通过extends关键字限定数据类型的上限。
三、类型擦除与泛型反射
1、类型擦除的含义
public class MyGenericClass{ private T genericMember; public T getGenericMember() { return genericMember; } public void setGenericMember(T genericMember) { this.genericMember = genericMember; } } MyGenericClass myGenericClass = new MyGenericClass<>(); Class classObj = myGenericClass.getClass(); System.out.println(classObj.getTypeParameters()[0]);
类型擦除是指Java泛型的类型信息只存在于代码编译阶段，在代码运行阶段泛型信息会被擦除。因此，在使用Java泛型反射时需要注意类型擦除带来的影响。
2、泛型反射的实现方式
/**
* 通过构造器创建泛型对象，并设置泛型值
*/
public class GenericConstructor {
public void createInstance() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException {
Constructor constructor = MyGenericClass.class.getConstructor();
MyGenericClass
myGenericClass = constructor.newInstance();
myGenericClass.setGenericMember("Hello World");
System.out.println(myGenericClass.getGenericMember());
}
}
/**
* 通过方法调用泛型
*/
public class GenericMethod {
public void invokeMethod() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
MyGenericClass
myGenericClass = new MyGenericClass<>();
Method method = myGenericClass.getClass().getMethod("setGenericMember", Object.class);
method.invoke(myGenericClass, "Hello World");
System.out.println(myGenericClass.getGenericMember());
}
}
/**
* 通过字段调用泛型
*/
public class GenericField {
public void setFieldValue() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
MyGenericClass
myGenericClass = new MyGenericClass<>();
Field field = myGenericClass.getClass().getDeclaredField("genericMember");
field.setAccessible(true);
field.set(myGenericClass, "Hello World");
System.out.println(myGenericClass.getGenericMember());
}
}
泛型反射支持通过调用构造器、方法和字段，获取或设置泛型对象的值。
四、泛型的应用场景
1、泛型在集合类中的应用
public void genericCollection() {
List stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("A");
stringList.add("B");
stringList.add("C");
String str1 = stringList.get(0);
String str2 = stringList.get(1);
String str3 = stringList.get(2);
Map
map = new HashMap<>();
map.put(1, "A");
map.put(2, "B");
map.put(3, "C");
String value1 = map.get(1);
String value2 = map.get(2);
String value3 = map.get(3);
}
Java集合类中广泛使用泛型技术，保证了数据类型的安全性和一致性。
2、泛型在枚举中的应用
public enum MyEnum {
ONE(1, "A"),
TWO(2, "B"),
THREE(3, "C");
private Integer key;
private String value;
MyEnum(Integer key, String value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
public Integer getKey() {
return key;
}
public String getValue() {
return value;
}
}
MyEnum enum1 = MyEnum.ONE;
int key1 = enum1.getKey();
String value1 = enum1.getValue();
枚举类中也可以使用泛型，实现类型安全的枚举值。
3、泛型在IO流中的应用
public class GenericFile {
public void readFile() throws IOException {
File file = new File("file.txt");
FileReader reader = new FileReader(file);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
List dataList = new ArrayList<>();
String line;
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
dataList.add(line);
}
bufferedReader.close();
reader.close();
}
public void writeFile(List
dataList) throws IOException {
File file = new File("file.txt");
FileWriter writer = new FileWriter(file);
BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(writer);
for (String data : dataList) {
bufferedWriter.write(data);
bufferedWriter.newLine();
}
bufferedWriter.close();
writer.close();
}
}
Java IO流中的文件读写也广泛应用泛型技术，保证了数据的类型安全性和一致性。
五、结语
本文从泛型的基础知识、通配符的使用、类型擦除与泛型反射、泛型的应用场景等多个方面对Java泛型进行了详细的阐述，希望读者能够掌握Java泛型开发技巧，应用泛型技术增强代码的可读性和可维护性。
