Java 泛型详解(超详细的java泛型方法解析)

Java泛型详解

什么是泛型？

泛型主要体现在类和方法中，用于实现在编译时期进行类型检查和类型推断的功能，从而避免了在运行时出现类型转换的错误。

泛型类

泛型类是指在类的定义中使用了泛型，即类中的属性、方法等都可以使用泛型。泛型类的语法格式如下：

class ClassName<T1, T2, ...> {
   //属性的类型也可以使用泛型
   T1 attribute1;
   T2 attribute2;

   public void methodName(T1 param1, T2 param2, ...) {
      //方法中也可以使用泛型
   }
}

在泛型类中，T1、T2、... 可以是任何标识符，但建议在命名上遵循驼峰命名法。

下面是一个使用泛型类的示例：

class Pair<T1, T2> {
    private final T1 first;
    private final T2 second;

    public Pair(T1 first, T2 second) {
        this.first = first;
        this.second = second;
    }

    public T1 getFirst() {
        return first;
    }

    public T2 getSecond() {
        return second;
    }
}

// 使用
Pair<String,Integer> pair = new Pair<>("key", 1);

泛型方法

泛型方法是指在方法的定义中使用泛型，即参数、返回值等都可以使用泛型。泛型方法的语法格式如下：

public <T> returnType methodName(T param1, ...) {
   //泛型方法的方法体
}

在泛型方法中，<T> 表示声明了一个类型变量 T，可以在方法中使用。

下面是一个使用泛型方法的示例：

public class Util {
    public static <T> T getFirst(List<T> list) {
        if (list == null || list.isEmpty()) {
            return null;
        } else {
            return list.get(0);
        }
    }
}

// 使用
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
String first = Util.getFirst(list);

泛型通配符

泛型通配符可以用来表示一种不确定的泛型类型。在Java中，有两种泛型通配符：?和 ? extends/subclass。

?通配符

?通配符表示匹配任意类型。例如，List<?> 可以匹配 List、List 等任意类型的 List 集合。

? extends/subclass通配符

? extends/subclass通配符表示匹配某个类的子类，或实现了某个接口的类。例如，List<? extends Number> 可以匹配 List、List 等。

通配符的限制

通配符的使用也有一些限制：

• 通配符只能在类泛型或方法泛型中使用，不能单独使用。
• 泛型中的通配符不能用于泛型类的构造方法、静态方法和静态属性中。
• 通配符的使用除了可以用于参数类型、返回类型外，还可以用于局部变量和成员变量的类型。

泛型擦除

Java中的泛型是通过泛型擦除来实现的。在编译时期，所有使用泛型的地方都会被擦除，替换成相应的非泛型代码。例如，泛型类 Pair<T1,T2> 编译后会变成 Pair<Object,Object>。

泛型擦除的实现会导致以下几个问题：

• 泛型类或泛型方法不能使用基本类型作为类型参数。
• 不能在泛型类中使用instanceof操作符判断泛型类型。
• 不能创建泛型类型的数组，如new T[]。
• 不能在泛型类型中直接使用Class类型。

泛型推断

Java7中引入了泛型推断机制，即diamond操作符<>。通过<>可以省略类型参数，并在编译时根据上下文自动推断出类型。例如：

// 旧的方式
Map<String, List<Integer>> map = new HashMap<String, List<Integer>>();

// 新的方式
Map<String, List<Integer>> map = new HashMap<>();

这样使代码更加简洁，可读性更好。

总结

本文主要讲解了Java泛型的相关知识，包括泛型类、泛型方法、泛型通配符、泛型擦除和泛型推断等内容。泛型是Java的一个重要特性，具有很高的灵活性和可扩展性，在实际开发中应用广泛。

示例

泛型类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Pair<String, Integer> pair = new Pair<>("key", 1);
        String first = pair.getFirst();
        Integer second = pair.getSecond();
        System.out.println("first: " + first + ", second: " + second);
    }
}

class Pair<T1, T2> {
    private final T1 first;
    private final T2 second;

    public Pair(T1 first, T2 second) {
        this.first = first;
        this.second = second;
    }

    public T1 getFirst() {
        return first;
    }

    public T2 getSecond() {
        return second;
    }
}

泛型方法

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("hello");
        String first = Util.getFirst(list);
        System.out.println("first: " + first);
    }
}

class Util {
    public static <T> T getFirst(List<T> list) {
        if (list == null || list.isEmpty()) {
            return null;
        } else {
            return list.get(0);
        }
    }
}