對(duì)java的泛型特性的了解僅限于表面的淺淺一層，直到在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式時(shí)發(fā)現(xiàn)有不了解的用法，才想起詳細(xì)的記錄一下。本文參考java 泛型詳解、Java中的泛型方法、 java泛型詳解
概述
泛型在java中有很重要的地位，在面向?qū)ο缶幊碳案鞣N設(shè)計(jì)模式中有非常廣泛的應(yīng)用。什么是泛型？為什么要使用泛型？
泛型，即“參數(shù)化類(lèi)型”。一提到參數(shù)，最熟悉的就是定義方法時(shí)有形參，然后調(diào)用此方法時(shí)傳遞實(shí)參。那么參數(shù)化類(lèi)型怎么理解呢？顧名思義，就是將類(lèi)型由原來(lái)的具體的類(lèi)型參數(shù)化，類(lèi)似于方法中的變量參數(shù)，此時(shí)類(lèi)型也定義成參數(shù)形式（可以稱之為類(lèi)型形參），然后在使用/調(diào)用時(shí)傳入具體的類(lèi)型（類(lèi)型實(shí)參）。泛型的本質(zhì)是為了參數(shù)化類(lèi)型（在不創(chuàng)建新的類(lèi)型的情況下，通過(guò)泛型指定的不同類(lèi)型來(lái)控制形參具體限制的類(lèi)型）。也就是說(shuō)在泛型使用過(guò)程中，操作的數(shù)據(jù)類(lèi)型被指定為一個(gè)參數(shù)，這種參數(shù)類(lèi)型可以用在類(lèi)、接口和方法中，分別被稱為泛型類(lèi)、泛型接口、泛型方法。
一個(gè)栗子
一個(gè)被舉了無(wú)數(shù)次的例子：
毫無(wú)疑問(wèn)，程序的運(yùn)行結(jié)果會(huì)以崩潰結(jié)束：
ArrayList可以存放任意類(lèi)型，例子中添加了一個(gè)String類(lèi)型，添加了一個(gè)Integer類(lèi)型，再使用時(shí)都以String的方式使用，因此程序崩潰了。為了解決類(lèi)似這樣的問(wèn)題（在編譯階段就可以解決），泛型應(yīng)運(yùn)而生。
我們將第一行聲明初始化list的代碼更改一下，編譯器會(huì)在編譯階段就能夠幫我們發(fā)現(xiàn)類(lèi)似這樣的問(wèn)題。
特性
泛型只在編譯階段有效。看下面的代碼：
輸出結(jié)果：D/泛型測(cè)試: 類(lèi)型相同。
通過(guò)上面的例子可以證明，在編譯之后程序會(huì)采取去泛型化的措施。也就是說(shuō)Java中的泛型，只在編譯階段有效。在編譯過(guò)程中，正確檢驗(yàn)泛型結(jié)果后，會(huì)將泛型的相關(guān)信息擦出，并且在對(duì)象進(jìn)入和離開(kāi)方法的邊界處添加類(lèi)型檢查和類(lèi)型轉(zhuǎn)換的方法。也就是說(shuō)，泛型信息不會(huì)進(jìn)入到運(yùn)行時(shí)階段。
對(duì)此總結(jié)成一句話：泛型類(lèi)型在邏輯上看以看成是多個(gè)不同的類(lèi)型，實(shí)際上都是相同的基本類(lèi)型。
泛型的使用
泛型有三種使用方式，分別為：泛型類(lèi)、泛型接口、泛型方法
泛型類(lèi)
泛型類(lèi)型用于類(lèi)的定義中，被稱為泛型類(lèi)。通過(guò)泛型可以完成對(duì)一組類(lèi)的操作對(duì)外開(kāi)放相同的接口。最典型的就是各種容器類(lèi)，如：List、Set、Map。
泛型類(lèi)的最基本寫(xiě)法（這么看可能會(huì)有點(diǎn)暈，會(huì)在下面的例子中詳解）：
一個(gè)最普通的泛型類(lèi)：
//此處T可以隨便寫(xiě)為任意標(biāo)識(shí)，常見(jiàn)的如T、E、K、V等形式的參數(shù)常用于表示泛型 //在實(shí)例化泛型類(lèi)時(shí)，必須指定T的具體類(lèi)型
定義的泛型類(lèi)，就一定要傳入泛型類(lèi)型實(shí)參么？并不是這樣，在使用泛型的時(shí)候如果傳入泛型實(shí)參，則會(huì)根據(jù)傳入的泛型實(shí)參做相應(yīng)的限制，此時(shí)泛型才會(huì)起到本應(yīng)起到的限制作用。如果不傳入泛型類(lèi)型實(shí)參的話，在泛型類(lèi)中使用泛型的方法或成員變量定義的類(lèi)型可以為任何的類(lèi)型。
看一個(gè)例子：
注意：
泛型的類(lèi)型參數(shù)只能是類(lèi)類(lèi)型，不能是簡(jiǎn)單類(lèi)型。
不能對(duì)確切的泛型類(lèi)型使用instanceof操作。如下面的操作是非法的，編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)。
泛型接口
泛型接口與泛型類(lèi)的定義及使用基本相同。泛型接口常被用在各種類(lèi)的生產(chǎn)器中，可以看一個(gè)例子：
當(dāng)實(shí)現(xiàn)泛型接口的類(lèi)，未傳入泛型實(shí)參時(shí)：
當(dāng)實(shí)現(xiàn)泛型接口的類(lèi)，傳入泛型實(shí)參時(shí)：
泛型通配符
我們知道Ingeter是Number的一個(gè)子類(lèi)，同時(shí)在特性章節(jié)中我們也驗(yàn)證過(guò)Generic與Generic實(shí)際上是相同的一種基本類(lèi)型。那么問(wèn)題來(lái)了，在使用Generic作為形參的方法中，能否使用Generic的實(shí)例傳入呢？在邏輯上類(lèi)似于Generic和Generic是否可以看成具有父子關(guān)系的泛型類(lèi)型呢？
為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題，我們使用Generic這個(gè)泛型類(lèi)繼續(xù)看下面的例子：
通過(guò)提示信息我們可以看到Generic不能被看作為`Generic的子類(lèi)。由此可以看出:同一種泛型可以對(duì)應(yīng)多個(gè)版本（因?yàn)閰?shù)類(lèi)型是不確定的），不同版本的泛型類(lèi)實(shí)例是不兼容的。
回到上面的例子，如何解決上面的問(wèn)題？總不能為了定義一個(gè)新的方法來(lái)處理Generic類(lèi)型的類(lèi)，這顯然與java中的多臺(tái)理念相違背。因此我們需要一個(gè)在邏輯上可以表示同時(shí)是Generic和Generic父類(lèi)的引用類(lèi)型。由此類(lèi)型通配符應(yīng)運(yùn)而生。
我們可以將上面的方法改一下：
類(lèi)型通配符一般是使用？代替具體的類(lèi)型實(shí)參，注意了，此處’？’是類(lèi)型實(shí)參，而不是類(lèi)型形參 。重要說(shuō)三遍！此處’？’是類(lèi)型實(shí)參，而不是類(lèi)型形參 ！ 此處’？’是類(lèi)型實(shí)參，而不是類(lèi)型形參 ！再直白點(diǎn)的意思就是，此處的？和Number、String、Integer一樣都是一種實(shí)際的類(lèi)型，可以把？看成所有類(lèi)型的父類(lèi)。是一種真實(shí)的類(lèi)型。
可以解決當(dāng)具體類(lèi)型不確定的時(shí)候，這個(gè)通配符就是 ?；當(dāng)操作類(lèi)型時(shí)，不需要使用類(lèi)型的具體功能時(shí)，只使用Object類(lèi)中的功能。那么可以用 ? 通配符來(lái)表未知類(lèi)型。
泛型方法
在java中,泛型類(lèi)的定義非常簡(jiǎn)單，但是泛型方法就比較復(fù)雜了。
尤其是我們見(jiàn)到的大多數(shù)泛型類(lèi)中的成員方法也都使用了泛型，有的甚至泛型類(lèi)中也包含著泛型方法，這樣在初學(xué)者中非常容易將泛型方法理解錯(cuò)了。
泛型類(lèi)，是在實(shí)例化類(lèi)的時(shí)候指明泛型的具體類(lèi)型；泛型方法，是在調(diào)用方法的時(shí)候指明泛型的具體類(lèi)型 。
泛型方法的基本用法
光看上面的例子有的同學(xué)可能依然會(huì)非常迷糊，我們?cè)偻ㄟ^(guò)一個(gè)例子，把我泛型方法再總結(jié)一下。
類(lèi)中的泛型方法
當(dāng)然這并不是泛型方法的全部，泛型方法可以出現(xiàn)雜任何地方和任何場(chǎng)景中使用。但是有一種情況是非常特殊的，當(dāng)泛型方法出現(xiàn)在泛型類(lèi)中時(shí)，我們?cè)偻ㄟ^(guò)一個(gè)例子看一下
泛型方法與可變參數(shù)
再看一個(gè)泛型方法和可變參數(shù)的例子：
靜態(tài)方法與泛型
靜態(tài)方法有一種情況需要注意一下，那就是在類(lèi)中的靜態(tài)方法使用泛型：靜態(tài)方法無(wú)法訪問(wèn)類(lèi)上定義的泛型；如果靜態(tài)方法操作的引用數(shù)據(jù)類(lèi)型不確定的時(shí)候，必須要將泛型定義在方法上。
即：如果靜態(tài)方法要使用泛型的話，必須將靜態(tài)方法也定義成泛型方法 。
泛型方法總結(jié)
泛型方法能使方法獨(dú)立于類(lèi)而產(chǎn)生變化，以下是一個(gè)基本的指導(dǎo)原則：
無(wú)論何時(shí)，如果你能做到，你就該盡量使用泛型方法。也就是說(shuō)，如果使用泛型方法將整個(gè)類(lèi)泛型化，那么就應(yīng)該使用泛型方法。另外對(duì)于一個(gè)static的方法而已，無(wú)法訪問(wèn)泛型類(lèi)型的參數(shù)。所以如果static方法要使用泛型能力，就必須使其成為泛型方法。
泛型上下邊界
在使用泛型的時(shí)候，我們還可以為傳入的泛型類(lèi)型實(shí)參進(jìn)行上下邊界的限制，如：類(lèi)型實(shí)參只準(zhǔn)傳入某種類(lèi)型的父類(lèi)或某種類(lèi)型的子類(lèi)。
為泛型添加上邊界，即傳入的類(lèi)型實(shí)參必須是指定類(lèi)型的子類(lèi)型
如果我們把泛型類(lèi)的定義也改一下:
//這一行代碼也會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)镾tring不是Number的子類(lèi)
再來(lái)一個(gè)泛型方法的例子：
通過(guò)上面的兩個(gè)例子可以看出：泛型的上下邊界添加，必須與泛型的聲明在一起 。
關(guān)于泛型數(shù)組要提一下
看到了很多文章中都會(huì)提起泛型數(shù)組，經(jīng)過(guò)查看sun的說(shuō)明文檔，在java中是”不能創(chuàng)建一個(gè)確切的泛型類(lèi)型的數(shù)組”的。
也就是說(shuō)下面的這個(gè)例子是不可以的：
而使用通配符創(chuàng)建泛型數(shù)組是可以的，如下面這個(gè)例子：
這樣也是可以的：
下面使用Sun的一篇文檔的一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題：
這種情況下，由于JVM泛型的擦除機(jī)制，在運(yùn)行時(shí)JVM是不知道泛型信息的，所以可以給oa[1]賦上一個(gè)ArrayList而不會(huì)出現(xiàn)異常，但是在取出數(shù)據(jù)的時(shí)候卻要做一次類(lèi)型轉(zhuǎn)換，所以就會(huì)出現(xiàn)ClassCastException，如果可以進(jìn)行泛型數(shù)組的聲明，上面說(shuō)的這種情況在編譯期將不會(huì)出現(xiàn)任何的警告和錯(cuò)誤，只有在運(yùn)行時(shí)才會(huì)出錯(cuò)。
而對(duì)泛型數(shù)組的聲明進(jìn)行限制，對(duì)于這樣的情況，可以在編譯期提示代碼有類(lèi)型安全問(wèn)題，比沒(méi)有任何提示要強(qiáng)很多。
下面采用通配符的方式是被允許的:數(shù)組的類(lèi)型不可以是類(lèi)型變量，除非是采用通配符的方式，因?yàn)閷?duì)于通配符的方式，最后取出數(shù)據(jù)是要做顯式的類(lèi)型轉(zhuǎn)換的。
最后
本文中的例子主要是為了闡述泛型中的一些思想而簡(jiǎn)單舉出的，并不一定有著實(shí)際的可用性。另外，一提到泛型，相信大家用到最多的就是在集合中，其實(shí)，在實(shí)際的編程過(guò)程中，自己可以使用泛型去簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)，且能很好的保證代碼質(zhì)量。
以上就是北大青鳥(niǎo)長(zhǎng)沙麓谷校區(qū)java培訓(xùn)機(jī)構(gòu)小編介紹的“講解最詳細(xì)的Java泛型類(lèi)的使用”的內(nèi)容，希望對(duì)大家有幫助，更多java最新資訊請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注北大青鳥(niǎo)長(zhǎng)沙麓谷校區(qū)java培訓(xùn)機(jī)構(gòu)官網(wǎng)，每天會(huì)有精彩內(nèi)容分享與你。
