浅谈泛型程序设计

 

一、为什么要使用泛型程序设计

　　1、泛型程序设计：以为这编写代码可以被很多不同类型的对象所重用。例如：我们不必为了聚集String和File而别设计不同的类；

　　2、使代码具有更好的可读性：ArrayList<String> str = new ArrayList<>(); 人们一看就知道是包含了String对象的数组列表；

二、定义简单的泛型类

　　泛型类：就是具有一个或多个类型变量的类。

　　声明语法：public class  ClassName<T> {...}

　　例：　

public class Pair<T> {
　　private T first;
　　private T second;

　　public Pair(){
　　　　first = null;
　　　　second = null;
　　}

　　public Pair(T frist,T second){
　　　　this.first = first;
　　　　this.second = second;
　　}

　　public T getFirst(){
　　　　return first;
　　}

　　public T getSecond(){
　　　　return second;
　　}

　　public void setFirst(T first){
　　　　this.first = first;
　　}

　　public void setSecond(T second){
　　　　this.second = second;
　　}
}

 

　　Pair 类引入了一个类型变量 T ，用 （<>）括起来，并放在类名后边。泛型变量也可以有多个类型变量。例如：public class Pair<T,U>{.....}

　　注意：建议类型变量使用大写字母，而且要比较短。泛型类要写在一个单独的文件中。

　　用具体的类型替换类型变量就可以实例化泛型类型：Pair<String> pair = new Pair(); 或 Pair pair = new Pair(String,String);

三、泛型方法：

　　例如：

class ArrayAlg{
    
    public static <T> T getA (T a){
        //方法体；
　　　　return a;
    }
}

 

　　注意：泛型方法既可以在泛型类中定也可以在普通类中定义。类型变量放在修饰符的后边，返回类型的前面。

　　方法的调用：String a = ArrayAlg.<String>gerA("hello world");在这种情况下（也是在大多数情况下）编译器有足够的信息能够判断所调用方法的类型，所以方法调用中可以省略<String>类型参数。

四、变量类型的限定

　　有时候我们要对类型变量加以约束，看下面的例子：

public class ArrayAlg {
    public static <T> T min(T[] a){
        if(a == null || a.length == 0){
            return null;
        }
        T smallest = a[0];
        for(int i = 1;i < a.length;i++){
            if(smallest.compareTo(a[i]) > 0)  //error The method compareTo(T) is undefined for the type T
                return smallest = a[i];
        }
        return smallest;
    }
}

 

　　代码中变量smallest 类型为T ，这意味着它可以是任意一个类的对象。那么问题来了，我们怎么才能确信T所属的类有compareTo方法呢？？解决这个问题的方法就是将T限制为实现了Comparable接口的类。可以通过对类型变量T设置限定实现这一点：

　　public static <T extends Comparable> T min(T[] a){........}

　　现在，泛型方法min只能被实现了Comparable接口的类（如String，LocalDate 等）的数组调用。

　　又一个问题出现了，众所周知Comparable是一个接口那么为什么要用关键字extends 而不是 implements呢？

　　记法：<T extends BoundingType > 表示T应该是绑定类型的子类型，T和绑定类型都可以是类，也可以是接口。选择关键字extends的原因是更接近于子类的概念。而且java设计者也不打算在语言中再添加一个新关键字了。

　　一个类型变量可以有多个限定,限定类型用“&” 分割，而逗号用来分割类型变量。例如：<T extends Comparable & Serializable,U extends String> 

　　注意：可以根据需求有多个接口作为限定类，但是限定中至多有一个类。