全面总结Java泛型

本文对Java泛型进行了全面的总结。文章内容包括普通泛型、通配符、受限泛型、泛型接口、泛型方法、返回泛型类型实例等等。

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虽然Scala创始人Martin Odersky说当年正是因为Java泛型的丑陋，所以才想到要创建一个新的语言，不过这仍然不妨碍我们学习Java泛型。毕竟即使听说Java泛型不好用，但好不好用还是得会用了才知道。下面是一些有关Java泛型的总结：

普通泛型

class Point< T>{  // 此处可以随便写标识符号，T是type的简称
private T var ; // var的类型由T指定，即：由外部指定
public T getVar(){ // 返回值的类型由外部决定
return var ;
}
public void setVar(T var){ // 设置的类型也由外部决定
this.var = var ;
}
};
public class GenericsDemo06{
public static void main(String args[]){
Point< String> p = new Point< String>() ; // 里面的var类型为String类型
p.setVar("it") ;  // 设置字符串
System.out.println(p.getVar().length()) ; // 取得字符串的长度
}
};

----------------------------------------------------------

class Notepad< K,V>{  // 此处指定了两个泛型类型
private K key ;  // 此变量的类型由外部决定
private V value ; // 此变量的类型由外部决定
public K getKey(){
return this.key ;
}
public V getValue(){
return this.value ;
}
public void setKey(K key){
this.key = key ;
}
public void setValue(V value){
this.value = value ;
}
};
public class GenericsDemo09{
public static void main(String args[]){
Notepad< String,Integer> t = null ;  // 定义两个泛型类型的对象
t = new Notepad< String,Integer>() ;  // 里面的key为String，value为Integer
t.setKey("汤姆") ;  // 设置第一个内容
t.setValue(20) ;   // 设置第二个内容
System.out.print("姓名；" + t.getKey()) ;  // 取得信息
System.out.print("，年龄；" + t.getValue()) ;  // 取得信息

}
};

通配符

class Info< T>{
private T var ;  // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo14{
public static void main(String args[]){
Info< String> i = new Info< String>() ;  // 使用String为泛型类型
i.setVar("it") ;       // 设置内容
fun(i) ;
}
public static void fun(Info< ?> temp){  // 可以接收任意的泛型对象
System.out.println("内容：" + temp) ;
}
};

受限泛型

class Info< T>{
private T var ;  // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo17{
public static void main(String args[]){
Info< Integer> i1 = new Info< Integer>() ;  // 声明Integer的泛型对象
Info< Float> i2 = new Info< Float>() ;   // 声明Float的泛型对象
i1.setVar(30) ;         // 设置整数，自动装箱
i2.setVar(30.1f) ;        // 设置小数，自动装箱
fun(i1) ;
fun(i2) ;
}
public static void fun(Info< ? extends Number> temp){ // 只能接收Number及其Number的子类
System.out.print(temp + "、") ;
}
};

----------------------------------------------------------

class Info< T>{
private T var ;  // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo21{
public static void main(String args[]){
Info< String> i1 = new Info< String>() ;  // 声明String的泛型对象
Info< Object> i2 = new Info< Object>() ;  // 声明Object的泛型对象
i1.setVar("hello") ;
i2.setVar(new Object()) ;
fun(i1) ;
fun(i2) ;
}
public static void fun(Info< ? super String> temp){ // 只能接收String或Object类型的泛型
System.out.print(temp + "、") ;
}
};

Java泛型无法向上转型

class Info< T>{
private T var ;  // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo23{
public static void main(String args[]){
Info< String> i1 = new Info< String>() ;  // 泛型类型为String
Info< Object> i2 = null ;
i2 = i1 ;        //这句会出错 incompatible types
}
};

Java泛型接口

interface Info< T>{  // 在接口上定义泛型
public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl< T> implements Info< T>{ // 定义泛型接口的子类
private T var ;    // 定义属性
public InfoImpl(T var){  // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var) ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
};
public class GenericsDemo24{
public static void main(String arsg[]){
Info< String> i = null;  // 声明接口对象
i = new InfoImpl< String>("汤姆") ; // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
}
};

----------------------------------------------------------

interface Info< T>{  // 在接口上定义泛型
public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl implements Info< String>{ // 定义泛型接口的子类
private String var ;    // 定义属性
public InfoImpl(String var){  // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var) ;
}
public void setVar(String var){
this.var = var ;
}
public String getVar(){
return this.var ;
}
};
public class GenericsDemo25{
public static void main(String arsg[]){
Info i = null;  // 声明接口对象
i = new InfoImpl("汤姆") ; // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
}
};

Java泛型方法

class Demo{
public < T> T fun(T t){   // 可以接收任意类型的数据
return t ;     // 直接把参数返回
}
};
public class GenericsDemo26{
public static void main(String args[]){
Demo d = new Demo() ; // 实例化Demo对象
String str = d.fun("汤姆") ; // 传递字符串
int i = d.fun(30) ;  // 传递数字，自动装箱
System.out.println(str) ; // 输出内容
System.out.println(i) ;  // 输出内容
}
};

通过泛型方法返回泛型类型实例

class Info< T extends Number>{ // 指定上限，只能是数字类型
private T var ;  // 此类型由外部决定
public T getVar(){
return this.var ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public String toString(){  // 覆写Object类中的toString()方法
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo27{
public static void main(String args[]){
Info< Integer> i = fun(30) ;
System.out.println(i.getVar()) ;
}
public static < T extends Number> Info< T> fun(T param){//方法中传入或返回的泛型类型由调用方法时所设置的参数类型决定
Info< T> temp = new Info< T>() ;  // 根据传入的数据类型实例化Info
temp.setVar(param) ;  // 将传递的内容设置到Info对象的var属性之中
return temp ; // 返回实例化对象
}
};

使用泛型统一传入的参数类型

class Info< T>{ // 指定上限，只能是数字类型
private T var ;  // 此类型由外部决定
public T getVar(){
return this.var ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public String toString(){  // 覆写Object类中的toString()方法
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo28{
public static void main(String args[]){
Info< String> i1 = new Info< String>() ;
Info< String> i2 = new Info< String>() ;
i1.setVar("HELLO") ;  // 设置内容
i2.setVar("汤姆") ;  // 设置内容
add(i1,i2) ;
}
public static < T> void add(Info< T> i1,Info< T> i2){
System.out.println(i1.getVar() + " " + i2.getVar()) ;
}
};

Java泛型数组

public class GenericsDemo30{
public static void main(String args[]){
Integer i[] = fun1(1,2,3,4,5,6) ; // 返回泛型数组
fun2(i) ;
}
public static < T> T[] fun1(T...arg){ // 接收可变参数
return arg ;   // 返回泛型数组
}
public static < T> void fun2(T param[]){ // 输出
System.out.print("接收泛型数组：") ;
for(T t:param){
System.out.print(t + "、") ;
}
}
};

Java泛型的嵌套设置

class Info< T,V>{  // 接收两个泛型类型
private T var ;
private V value ;
public Info(T var,V value){
this.setVar(var) ;
this.setValue(value) ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public void setValue(V value){
this.value = value ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public V getValue(){
return this.value ;
}
};
class Demo< S>{
private S info ;
public Demo(S info){
this.setInfo(info) ;
}
public void setInfo(S info){
this.info = info ;
}
public S getInfo(){
return this.info ;
}
};
public class GenericsDemo31{
public static void main(String args[]){
Demo< Info< String,Integer>> d = null ;  // 将Info作为Demo的泛型类型
Info< String,Integer> i = null ; // Info指定两个泛型类型
i = new Info< String,Integer>("汤姆",30) ;  // 实例化Info对象
d = new Demo< Info< String,Integer>>(i) ; // 在Demo类中设置Info类的对象
System.out.println("内容一：" + d.getInfo().getVar()) ;
System.out.println("内容二：" + d.getInfo().getValue()) ;
}
};

JDK1.5 令我们期待很久,可是当他发布的时候却更换版本号为5.0。这说明Java已经有大幅度的变化。本文将讲解JDK5.0支持的新功能-----Java的泛型.

1、Java泛型

其实Java的泛型就是创建一个用类型作为参数的类。就象我们写类的方法一样，方法是这样的method(String str1,String str2 ),方法中参数str1、str2的值是可变的。而泛型也是一样的，这样写class Java_Generics＜K,V＞，这里边的K和V就象方法中的参数str1和str2,也是可变。下面看看例子：

//code list 1

import Java.util.Hashtable;

class TestGen0＜K,V＞{

　public Hashtable＜K,V＞ h=new Hashtable＜K,V＞();

　public void put(K k, V v) {

h.put(k,v);

　}

　public V get(K k) {

return h.get(k);

　}

　public static void main(String args[]){

TestGen0＜String,String＞ t=new TestGen0＜String,String＞();

t.put("key", "value");

String s=t.get("key");

System.out.println(s);

　}

}

正确输出:value

这只是个例子（Java中集合框架都泛型化了，这里费了2遍事.），不过看看是不是创建一个用类型作为参数的类，参数是K，V，传入的“值”是String类型。这个类他没有特定的待处理型别，以前我们定义好了一个类，在输入输入参数有所固定，是什么型别的有要求，但是现在编写程序，完全可以不制定参数的类型，具体用的时候来确定，增加了程序的通用性，像是一个模板。

呵呵，类似C++的模板（类似）。

1.1. 泛型通配符

下面我们先看看这些程序：

//Code list 2

void TestGen0Medthod1(List l) {

　for (Object o : l)

System.out.println(o);

}

看看这个方法有没有异议，这个方法会通过编译的，假如你传入String，就是这样List＜String＞。

接着我们调用它,问题就出现了，我们将一个List＜String＞当作List传给了方法，JVM会给我们一个警告，说这个破坏了类型安全，因为从List中返回的都是Object类型的，而让我们再看看下面的方法。

//Code list 3

void TestGen0Medthod1(List＜String＞ l) {

　for (Object o : l)

System.out.println(o);

}

因为这里的List＜String＞不是List＜Object＞的子类,不是String与Object的关系，就是说List＜String＞不隶属于list＜Object＞,他们不是继承关系，所以是不行的，这里的extends是表示限制的。

类型通配符是很神奇的，List＜?＞这个你能为他做什么呢?怎么都是“？”，它似乎不确定，他总不能返回一个？作为类型的数据吧，是啊他是不会返回一个“？”来问程序员的？JVM会做简单的思考的，看看代码吧，更直观些。

//code list 4

List＜String＞ l1 = new ArrayList＜String＞();

li.add(“String”);

List＜?＞ l2 = l1;

System.out.println(l1.get(0));

这段代码没问题的，l1.get(0)将返回一个Object。

　　1.2. 编写泛型类要注意：

1) 在定义一个泛型类的时候，在 “＜＞”之间定义形式类型参数，例如：“class TestGen＜K,V＞”，其中“K” , “V”不代表值，而是表示类型。

2) 实例化泛型对象的时候，一定要在类名后面指定类型参数的值（类型），一共要有两次书写。例如：

TestGen＜String,String＞ t=new TestGen＜String,String＞()；

3) 泛型中＜K extends Object＞,extends并不代表继承，它是类型范围限制。

2、泛型与数据类型转换

2.1. 消除类型转换

上面的例子大家看到什么了，数据类型转换的代码不见了。在以前我们经常要书写以下代码，如：

//code list 5

import Java.util.Hashtable;

class Test {

　public static void main(String[] args) {

Hashtable h = new Hashtable();

h.put("key", "value");

String s = (String)h.get("key");

System.out.println(s);

　}

}

这个我们做了类型转换，是不是感觉很烦的，并且强制类型转换会带来潜在的危险，系统可能会抛一个ClassCastException异常信息。在JDK5.0中我们完全可以这么做，如：

//code list 6

import Java.util.Hashtable;

class Test {

　public static void main(String[] args) {

Hashtable＜String,Integer＞ h = new Hashtable＜String,Integer＞ ();

h.put("key", new Integer(123));

int s = h.get("key").intValue();

System.out.println(s);

　}

}

这里我们使用泛化版本的HashMap,这样就不用我们来编写类型转换的代码了，类型转换的过程交给编译器来处理，是不是很方便，而且很安全。上面是String映射到String，也可以将Integer映射为String，只要写成HashTable＜Integer,String＞ h=new
HashTable＜Integer,String＞();h.get(new Integer(0))返回value。果然很方便。

2.2 自动解包装与自动包装的功能

从上面有没有看到有点别扭啊，h.get(new Integer(123))这里的new Integer(123);好烦的，在JDK5.0之前我们只能忍着了，现在这种问题已经解决了，请看下面这个方法。我们传入一个int这一基本型别，然后再将i的值直接添加到List中，其实List是不能储存基本型别的，List中应该存储对象，这里编译器将int包装成Integer，然后添加到List中去。接着我们用List.get(0);来检索数据，并返回对象再将对象解包装成int。恩，JDK5.0给我们带来更多方便与安全。

//Code list 7

public void autoBoxingUnboxing(int i) {

　ArrayList＜Integer＞ L= new ArrayList＜Integer＞();

　L.add(i);

　int a = L.get(0);

　System.out.println("The value of i is " + a);

}

2.3 限制泛型中类型参数的范围

也许你已经发现在code list 1中的TestGen＜K,V＞这个泛型类,其中K,V可以是任意的型别。也许你有时候呢想限定一下K和V当然范围，怎么做呢？看看如下的代码：

//Code list 8

class TestGen2＜K extents String,V extends Number＞

{

　private V v=null;

　private K k=null;

　public void setV(V v){

this.v=v;

　}

　public V getV(){

return this.v;

　}

　public void setK(K k){

this.k=k;

　}

　public V getK(){

return this.k;

　}

　public static void main(String[] args)

　{

TestGen2＜String,Integer＞ t2=new TestGen2＜String,Integer＞();

t2.setK(new String("String"));

t2.setV(new Integer(123));

System.out.println(t2.getK());

System.out.println(t2.getV());

　}

}

上边K的范围是＜=String ，V的范围是＜=Number，注意是“＜=”,对于K可以是String的，V当然也可以是Number，也可以是Integer,Float,Double,Byte等。看看下图也许能直观些请看上图A是上图类中的基类，A1，A2分别是A的子类，A2有2个子类分别是A2_1，A2_2。

然后我们定义一个受限的泛型类class MyGen＜E extends A2＞,这个泛型的范围就是上图中兰色部分。

这个是单一的限制，你也可以对型别多重限制，如下：

class C＜T extends Comparable＜? super T＞ & Serializable＞

我们来分析以下这句，T extends Comparable这个是对上限的限制，Comparable＜ super T＞这个是下限的限制，Serializable是第2个上限。一个指定的类型参数可以具有一个或多个上限。具有多重限制的类型参数可以用于访问它的每个限制的方法和域。

2.4. 多态方法

//Code list 9

class TestGen {

　＜T extends Object＞ public static List＜T＞ make(T first) {

return new List＜T＞(first);

　}

}