Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
泛型方法
你可以写一个泛型方法,该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型,编译器适当地处理每一个方法调用。下面是定义泛型方法的规则:
- 所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分(由尖括号分隔),该类型参数声明部分在方法返回类型之前(在下面例子中的<E>)。
- 每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
- 类型参数能被用来声明返回值类型,并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
- 泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型,不能是原始类型(像int,double,char的等)。
实例
下面的例子演示了如何使用泛型方法打印不同字符串的元素:
1 public class GenericMethodTest {
2 // 泛型方法 printArray
3 public static < E > void printArray( E[] inputArray ) {
4 // 输出数组元素
5 for ( E element : inputArray ){
6 System.out.printf( "%s ", element );
7 }
8 System.out.println();
9 }
10
11 public static void main( String args[] ) {
12 // 创建不同类型数组: Integer, Double 和 Character
13 Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
14 Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
15 Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
16
17 System.out.println( "整型数组元素为:" );
18 printArray( intArray ); // 传递一个整型数组
19
20 System.out.println( "
双精度型数组元素为:" );
21 printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组
22
23 System.out.println( "
字符型数组元素为:" );
24 printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组
25 }
26 }
编译以上代码,运行结果如下所示:
整型数组元素为:
1 2 3 4 5
双精度型数组元素为:
1.1 2.2 3.3 4.4
字符型数组元素为:
H E L L O
有界的类型参数:
可能有时候,你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如,一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。
要声明一个有界的类型参数,首先列出类型参数的名称,后跟extends关键字,最后紧跟它的上界。
实例
下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"(类)或者"implements"(接口)。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。
1 public class MaximumTest {
2 // 比较三个值并返回最大值
3 public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z) {
4 T max = x; // 假设x是初始最大值
5 if (y.compareTo(max) > 0) {
6 max = y; // y 更大
7 }
8 if (z.compareTo(max) > 0) {
9 max = z; // 现在 z 更大
10 }
11 return max; // 返回最大对象
12 }
13
14 public static void main(String args[]) {
15 System.out.printf("%d, %d 和 %d 中最大的数为 %d
", 3, 4, 5, maximum(3, 4, 5));
16
17 System.out.printf("%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f
", 6.6, 8.8, 7.7, maximum(6.6, 8.8, 7.7));
18
19 System.out.printf("%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s
", "pear", "apple", "orange", maximum("pear", "apple", "orange"));
20 }
21 }
编译以上代码,运行结果如下所示:
3, 4 和 5 中最大的数为 5
6.6, 8.8 和 7.7 中最大的数为 8.8
pear, apple 和 orange 中最大的数为 pear
泛型类
泛型类的声明和非泛型类的声明类似,除了在类名后面添加了类型参数声明部分。
和泛型方法一样,泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数,这些类被称为参数化的类或参数化的类型。
实例
如下实例演示了我们如何定义一个泛型类:
1 public class Box<T> {
2 private T t;
3
4 public void add(T t) {
5 this.t = t;
6 }
7
8 public T get() {
9 return t;
10 }
11
12 public static void main(String[] args) {
13 Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
14 Box<String> stringBox = new Box<String>();
15
16 integerBox.add(new Integer(10));
17 stringBox.add(new String("我是编辑"));
18
19 System.out.printf("整型值为 :%d
", integerBox.get());
20 System.out.printf("字符串为 :%s
", stringBox.get());
21 }
22 }
编译以上代码,运行结果如下所示:
1 整型值为 :10
2
3 字符串为 :我是编辑
类型通配符
1、类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如 List<?> 在逻辑上是List<String>,List<Integer> 等所有List<具体类型实参>的父类。
1 public class GenericTest {
2 public static void main(String[] args) {
3 List<String> name = new ArrayList<String>();
4 List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
5 List<Number> number = new ArrayList<Number>();
6
7 name.add("icon");
8 age.add(18);
9 number.add(314);
10
11 getData(name);
12 getData(age);
13 getData(number);
14
15 }
16
17 public static void getData(List<?> data) {
18 System.out.println("data :" + data.get(0));
19 }
20 }
输出结果为:
1 data :icon
2 data :18
3 data :314
解析: 因为getData()方法的参数是List类型的,所以name,age,number都可以作为这个方法的实参,这就是通配符的作用
2、类型通配符上限通过形如List来定义,如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。
示例
1 import java.util.ArrayList;
2 import java.util.List;
3
4 public class GenericTest {
5 public static void main(String[] args) {
6 List<String> name = new ArrayList<String>();
7 List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
8 List<Number> number = new ArrayList<Number>();
9
10 name.add("icon");
11 age.add(18);
12 number.add(314);
13
14 // getUperNumber(name);//1
15 getUperNumber(age);// 2
16 getUperNumber(number);// 3
17
18 }
19
20 public static void getData(List<?> data) {
21 System.out.println("data :" + data.get(0));
22 }
23
24 public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
25 System.out.println("data :" + data.get(0));
26 }
27 }
输出结果:
1 data :18
2 data :314
解析: 在(//1)处会出现错误,因为getUperNumber()方法中的参数已经限定了参数泛型上限为Number,所以泛型为String是不在这个范围之内,所以会报错
3、类型通配符下限通过形如 List<? super Number>来定义,表示类型只能接受Number及其三层父类类型,如Objec类型的实例。
注意:
<? extends T>和<? super T>的区别
- <? extends T>表示该通配符所代表的类型是T类型的子类。
- <? super T>表示该通配符所代表的类型是T类型的父类。