精通Java泛型的使用与原理

精通Java泛型的使用与原理

什么是泛型？

泛型可以将数据类型作为数据参数传递，这个数据类型可以被用在类、接口和方法中。泛型的引入使得程序具有更好的类型安全性、代码复用性和可读性。

泛型的基本语法

泛型的基本语法为：

class 类名<泛型参数,泛型参数,...>{ }
interface 接口名<泛型参数,泛型参数,...>{ }
方法声明<泛型参数,泛型参数,...>(形式参数列表) { }

其中，泛型参数可以是任何标识符，但通常使用大写字母进行区分。

例如：

public class MyClass<T>{
    private T item;
    public MyClass(T item){
        this.item = item;
    }
    public T getItem(){
        return item;
    }
}

泛型类

泛型类是使用泛型的一种常见方式，其中泛型参数在类中被声明，在类的成员变量和方法中使用。

例如：

public class Pair<T>{
    private T first;
    private T second;
    public Pair(T first, T second){
        this.first = first;
        this.second = second;
    }
    public T getFirst(){
        return first;
    }
    public T getSecond(){
        return second;
    }
    public void setFirst(T newValue){
        first = newValue;
    }
    public void setSecond(T newValue){
        second = newValue;
    }
}

泛型方法

泛型方法是在方法中使用泛型。

例如：

public static <T> void printArray(T[] array) {
    for (T element : array) {
        System.out.println(element);
    }
}

泛型通配符

通配符用于表达一种范围，可以接收任何类型的泛型参数。

例如：

List<?> list = new ArrayList<>();

泛型上限

泛型上限用于限定泛型参数的类型，在泛型类或泛型方法中使用。

例如：

public class Generic <T extends Number> {
    private T data;
    public Generic(T data) {
        this.data = data;
    }
    public T getData() {
        return data;
    }
}

泛型示例1：泛型类实现栈

public class Stack<T>{
    private ArrayList<T> stack = new ArrayList<T>();
    public void push(T item) {
        stack.add(item);
    }
    public T pop() {
        return stack.remove(stack.size()-1);
    }
    public boolean isEmpty() {
        return stack.size() == 0;
    }
}

泛型示例2：泛型方法实现交换

public class Swap{
    public static <T> void swap(T[] array, int a, int b){
        T temp = array[a];
        array[a] = array[b];
        array[b] = temp;
    }
}

通过上述示例，我们可以了解到Java泛型的使用和原理，以及在实际操作中如何利用泛型提高代码重用性和可读性。