Java泛型基本概念与使用

1. 引言

Java泛型是Java5版本中引入的特性之一，它可以让程序员编写更加通用的方法和类库。泛型是Java中非常重要的一个概念，我们在阅读和编写Java代码的时候都会遇到它。本文将会介绍Java泛型的基本概念和使用，希望让读者更好的了解和掌握这个重要的Java特性。

2. Java泛型基本概念

2.1 什么是泛型

泛型就是将数据类型参数化，使得数据类型不再是固定的，而是可以在使用时动态指定。Java泛型为我们提供了编译时类型安全检查的机制，这样可以在编译时发现类型错误而不是在运行时抛出异常。

2.2 泛型的语法

Java泛型采用<>符号定义类型参数，在类或者方法名后使用。定义泛型的时候，可以使用多个类型参数，不同的参数之间需要使用逗号分隔。

// 定义泛型类
public class MyClass<T> {
    private T variable;
    public T getVariable() {
        return variable;
    }
    public void setVariable(T variable) {
        this.variable = variable;
    }
}

// 定义泛型方法
public <T> T genericMethod(T t) {
    return t;
}

2.3 泛型的通配符

通配符用于表示泛型类型的某些不确定部分，可以用于限制泛型类型的取值范围，其语法是使用?代替具体类型。

// 上限通配符
List<? extends Number> list1 = new ArrayList<Integer>();
List<? extends Number> list2 = new ArrayList<Float>();

// 下限通配符
List<? super Integer> list3 = new ArrayList<Number>();
List<? super Integer> list4 = new ArrayList<Object>();

3. Java泛型使用

3.1 泛型类

Java中的泛型类可以用来定义一种自定义的数据类型，类中的属性和方法可以使用泛型类型。

public class MyClass<T> {
    private T variable;
    public T getVariable() {
        return variable;
    }
    public void setVariable(T variable) {
        this.variable = variable;
    }
}

// 使用示例
MyClass<String> myClass1 = new MyClass<>();
MyClass<Integer> myClass2 = new MyClass<>();
myClass1.setVariable("Hello World");
myClass2.setVariable(123);
System.out.println(myClass1.getVariable()); // Hello World
System.out.println(myClass2.getVariable()); // 123

3.2 泛型方法

Java中的泛型方法可以在方法中使用泛型类型，使得方法更加通用。

public <T> T genericMethod(T t) {
    return t;
}

// 使用示例
String result1 = genericMethod("Hello World");
Integer result2 = genericMethod(123);
System.out.println(result1); // Hello World
System.out.println(result2); // 123

3.3 通配符

Java中的通配符可以用于限制泛型类型的取值范围，包括上限通配符和下限通配符。

// 上限通配符
public static double sum(List<? extends Number> list) {
    double sum = 0;
    for (Number number : list) {
        sum += number.doubleValue();
    }
    return sum;
}

// 下限通配符
public static void addIntegers(List<? super Integer> list) {
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
}

// 使用示例
List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
list1.add(1);
list1.add(2);
list1.add(3);
System.out.println(sum(list1)); // 6.0

List<Number> list2 = new ArrayList<>();
addIntegers(list2);
System.out.println(list2.toString()); // [1, 2, 3]

4. 总结

本文主要介绍了Java泛型的基本概念和使用方法，其中包括泛型类、泛型方法，以及通配符的使用。Java泛型为我们提供了方便的编程方式，可以让我们编写更加通用和安全的代码。