java中泛型的使用;java编写软件工具 收藏 0

Java泛型详解，通俗易懂只需5分钟

我们知道，使用变量之前要定义，定义一个变量时必须要指明它的数据类型，什么样的数据类型赋给什么样的值。

假如我们现在要定义一个类来表示坐标，要求坐标的数据类型可以是整数、小数和字符串，例如：

• x = 10、y = 10
• x = 12.88、y = 129.65
• x = \”东京180度\”、y = \”北纬210度\”

针对不同的数据类型，除了借助方法重载，还可以借助自动装箱和向上转型。我们知道，基本数据类型可以自动装箱，被转换成对应的包装类；Object 是所有类的祖先类，任何一个类的实例都可以向上转型为 Object 类型，例如：

• int –> Integer –> Object
• double –>Double –> Object
• String –> Object

这样，只需要定义一个方法，就可以接收所有类型的数据。请看下面的代码：

上面的代码中，生成坐标时不会有任何问题，但是取出坐标时，要向下转型，在 Java多态对象的类型转换 一文中我们讲到，向下转型存在着风险，而且编译期间不容易发现，只有在运行期间才会抛出异常，所以要尽量避免使用向下转型。运行上面的代码，第12行会抛出 java.lang.ClassCastException 异常。那么，有没有更好的办法，既可以不使用重载（有重复代码），又能把风险降到最低呢？有，可以使用泛型类(Java Class)，它可以接受任意类型的数据。所谓“泛型”，就是“宽泛的数据类型”，任意的数据类型。更改上面的代码，使用泛型类：

运行结果：This point is：10, 20This point is：25.4, 东京180度与普通类的定义相比，上面的代码在类名后面多出了 <T1, T2>，T1, T2 是自定义的标识符，也是参数，用来传递数据的类型，而不是数据的值，我们称之为类型参数。在泛型中，不但数据的值可以通过参数传递，数据的类型也可以通过参数传递。T1, T2 只是数据类型的占位符，运行时会被替换为真正的数据类型。传值参数（我们通常所说的参数）由小括号包围，如 (int x, double y)，类型参数（泛型参数）由尖括号包围，多个参数由逗号分隔，如 <T> 或 <T, E>。

类型参数需要在类名后面给出。一旦给出了类型参数，就可以在类中使用了。类型参数必须是一个合法的标识符，习惯上使用单个大写字母，通常情况下，K 表示键，V 表示值，E 表示异常或错误，T 表示一般意义上的数据类型。泛型类在实例化时必须指出具体的类型，也就是向类型参数传值，格式为： className variable<dataType1, dataType2> = new className<dataType1, dataType2>();也可以省略等号右边的数据类型，但是会产生警告，即： className variable<dataType1, dataType2> = new className();因为在使用泛型类时指明了数据类型，赋给其他类型的值会抛出异常，既不需要向下转型，也没有潜在的风险，比本文一开始介绍的自动装箱和向上转型要更加实用。注意：

• 泛型是 Java 1.5 的新增特性，它以C++模板为参照，本质是参数化类型(Parameterized Type)的应用。
• 类型参数只能用来表示引用类型，不能用来表示基本类型，如 int、double、char 等。但是传递基本类型不会报错，因为它们会自动装箱成对应的包装类。

除了定义泛型类，还可以定义泛型方法，例如，定义一个打印坐标的泛型方法：

运行结果：This point is：10, 20This point is：25.4, 东京180度上面的代码中定义了一个泛型方法 printPoint()，既有普通参数，也有类型参数，类型参数需要放在修饰符后面、返回值类型前面。一旦定义了类型参数，就可以在参数列表、方法体和返回值类型中使用了。与使用泛型类不同，使用泛型方法时不必指明参数类型，编译器会根据传递的参数自动查找出具体的类型。泛型方法除了定义不同，调用就像普通方法一样。 注意：泛型方法与泛型类没有必然的联系，泛型方法有自己的类型参数，在普通类中也可以定义泛型方法。泛型方法 printPoint() 中的类型参数 T1, T2 与泛型类 Point 中的 T1, T2 没有必然的联系，也可以使用其他的标识符代替：

在Java中也可以定义泛型接口，这里不再赘述，仅仅给出示例代码：

运行结果：Length Of String: 18

如果在使用泛型时没有指明数据类型，那么就会擦除泛型类型，请看下面的代码：

运行结果：This point is：10, 20.8因为在使用泛型时没有指明数据类型，为了不出现错误，编译器会将所有数据向上转型为 Object，所以在取出坐标使用时要向下转型，这与本文一开始不使用泛型没什么两样。

在上面的代码中，类型参数可以接受任意的数据类型，只要它是被定义过的。但是，很多时候我们只需要一部分数据类型就够了，用户传递其他数据类型可能会引起错误。例如，编写一个泛型函数用于返回不同类型数组（Integer 数组、Double 数组、Character 数组等）中的最大值：

上面的代码会报错，doubleValue() 是 Number 类的方法，不是所有的类都有该方法，所以我们要限制类型参数 T，让它只能接受 Number 及其子类（Integer、Double、Character 等）。通过 extends 关键字可以限制泛型的类型，改进上面的代码：

<T extends Number> 表示 T 只接受 Number 及其子类，传入其他类型的数据会报错。这里的限定使用关键字 extends，后面可以是类也可以是接口。但这里的 extends 已经不是继承的含义了，应该理解为 T 是继承自 Number 类的类型，或者 T 是实现了 XX 接口的类型。注意：一般的应用开发中泛型使用较少，多用在框架或者库的设计中，这里不再深入讲解，主要让大家对泛型有所认识，为后面的教程做铺垫。

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什么是 Java 泛型？如何使用以及应用场景详解

在 Java 编程中，泛型 是一个强大的特性，它提供了一种创建类、接口和方法的方式，使得它们能够在运行时操作各种类型的对象而无需进行类型转换。简单来说，泛型让你的代码更加灵活、可重用，并且在编译时提供类型安全检查。

今天我们将深入探讨 Java 泛型的概念、用法以及它在实际编程中的应用场景。

泛型 允许我们在定义类、接口或方法时，不指定具体的类型，而是用一个或多个类型参数代替。这种方式可以在使用时指定具体的类型，从而避免了强制类型转换的风险，提高了代码的安全性和可读性。

在 Java 中，泛型通常用尖括号（<>）来表示。例如，List<T> 中的 T 就是一个类型参数。我们在定义时使用 T，在使用时可以替换成任意引用类型。

在这个例子中，Box 是一个泛型类，可以存放任何类型的对象。我们可以在使用时指定具体的类型，比如 Box<String> 或 Box<Integer>。

泛型在 Java 中的使用非常广泛，下面我们通过几个简单的示例来说明。

创建一个泛型类的例子：

在这个例子中，Pair 是一个泛型类，它可以存放任意类型的键和值。在使用时，我们指定了 String 和 Integer 类型。

除了泛型类，我们还可以创建泛型方法。以下是一个泛型方法的例子：

在这个例子中，printArray 是一个泛型方法，能够接收任何类型的数组并打印它的元素。

• 类型安全：使用泛型可以在编译时检查类型错误，减少运行时的 ClassCastException。
• 代码重用：通过泛型，你可以编写通用的类和方法，适用于多种数据类型，避免代码重复。
• 可读性强：泛型可以使你的代码更加简洁，易于理解。

泛型在 Java 中有很多实际应用场景，以下是一些常见的场景：

Java 的集合框架（如 List、Set、Map）大量使用了泛型，以确保集合中的元素类型安全。例如：

在这个例子中，List<String> 表示这个列表只能存放 String 类型的元素，避免了类型错误。

泛型方法可以用于方法参数和返回值类型的定义，使得方法更加灵活。例如，定义一个可以返回任意类型的数组的方法：

在一些依赖注入框架（如 Spring）中，泛型也被用来定义 Bean 的类型，帮助框架在运行时根据指定的类型注入依赖。

在使用泛型时，我们需要注意以下几点：

• 类型擦除：Java 中的泛型在编译时会进行类型擦除，所有的类型参数在编译后都会被替换为它们的边界类型（通常是 Object）。因此，在运行时无法获取泛型的具体类型。
• 不能使用基本数据类型：泛型不能使用基本数据类型（如 int、char），只能使用它们的包装类（如 Integer、Character）。
• 通配符：使用 ? 可以表示一个未知的类型，常用于方法参数中，例如 List<?> 可以接受任何类型的列表。

Java 泛型 是一种强大的机制，可以让我们的代码更加灵活和安全。通过泛型，我们能够创建通用的类和方法，支持多种数据类型，并在编译时确保类型安全。泛型的应用范围非常广泛，从集合框架到方法参数、返回值，再到依赖注入框架，泛型都发挥着重要的作用。

通过本文的介绍，希望你对 Java 泛型有了更深入的理解，并能够在实际编程中灵活运用泛型！

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com