JAVA泛型用法

目录

• 原理
  • 泛型的业务价值
  • 什么是类型擦除，以及类型擦除带来的影响
• 用法
  • 泛型方法定义
• 泛型通配符
  • 上界通配符（? extends T）
    • 下界通配符

原理

泛型的业务价值

• 消除冗余的类型转换
• 代码复用与通用性

什么是类型擦除，以及类型擦除带来的影响

• 无法在运行时获取泛型类型信息
• 不能使用基本数据类型作为泛型类型参数：因为类型擦除后泛型类型参数会被替换为 Object 或边界类型，而基本数据类型不能直接转换为 Object，所以只能使用基本数据类型的包装类作为泛型类型参数。例如，不能使用 List，而要使用 List。
• 泛型数组的创建受限：不能直接创建泛型数组，如 new List[10] 是不允许的，因为类型擦除会导致数组元素类型的信息丢失，可能会引发运行时的 ArrayStoreException 异常。但可以创建通配符类型的数组或使用 ArrayList 等集合来替代。

用法

泛型方法定义

定义泛型方法时，需要在方法返回值类型前显式声明泛型参数（如 ），否则编译器无法识别 T 是泛型类型参数，会将其视为一个未定义的普通类，从而报错（提示 “找不到符号 T”）。

// 通用的交换数组元素的方法，适用于任何类型
public static <T> void swap(T[] array, int i, int j) {
    T temp = array[i];
    array[i] = array[j];
    array[j] = temp;
}

// 调用时自动适配类型
Integer[] ints = {1, 2, 3};
swap(ints, 0, 1); // 正确
String[] strs = {"a", "b"};
swap(strs, 0, 1); // 正确

例子2

 // 这里需要 T 同时用于参数和返回值，因此必须声明 <T>
public static <T> T getFirstElement(List<T> list) {
    return list.get(0);
}

以下不是泛型方法，通配符（如 ? extends Fruit）是一种 “简化的泛型表示”，它直接在方法参数中限定了泛型的范围（这里表示 “任何继承自 Fruit 的类型”），但不引入具体的类型变量（如 T）。

public static void eat(List<? extends Fruit> list) {
        for (Fruit fruit : list) {
            fruit.eat();
        }
    }

泛型通配符

• ?：集合只能读，不能写，读到的类型是 Object
• ? extends X：集合只能读，不能写，读到的类型是 X
• ? super X：可以写，写的类型是 X 或 X 的子类型

上界通配符（? extends T）

用法：List<? extends Fruit> list 可以处于子类的泛型集合。比如把 List apples = new ArrayList<>();传给 List<? extends Fruit> list

  public static void eat(List<? extends Fruit> list) {
        for (Fruit fruit : list) {
            fruit.eat();
        }
    }

 
  public static void main(String[] args) {
        List<Apple> apples = new ArrayList<>();
        apples.add(new Apple());
        eat(apples); // 可以传入 Apple 列表
  
    }

但是丢失了添加功能
以下代码编译是不通过的。

List<? extends Apple> apples1 = new ArrayList<>();
apples1.add(new RedApple());

下界通配符

使用 ? super T 来定义，其中 T 是一个具体的类型。它表示泛型类型可以是 T 本身，或者是 T 的任何父类型。

? super T 适合 “写操作”（添加 T 及其子类），但不适合 “读操作”（无法安全转型为 T）。你的代码中遍历并转型为 Apple 的操作，编译器会直接报错。

  List<? super Apple> apples1 = new ArrayList<>();
        apples1.add(new RedApple());
        //以下报错
        for(Apple a:apples1){
            System.out.println(a.toString());
        }
        
        //正确的写法
        for(Object a:apples1){
            System.out.println(a.toString());
        }