浅谈java中的泛型
一、概念
我们首先来观察ArrayList这个Java标准库提供的类，假设我们自己来实现这个类。现在，我们想用这个ArrayList存储String类型，那么我们或许为它安排以下字段
public class StringArrayList {
private String[] array;
private int size;
public void add(String e) {...}
public void remove(int index) {...}
public String get(int index) {...}
}这样，存入的必须是String，取出的也一定是String，但是假如我们想要存储Integer呢？看起来我们需要再编写一种ArrayList。
public class IntegerArrayList {
private Integer[] array;
…
}这样，对于每一种集合类，我们都需要许许多多的子类型，该如何解决这一问题？答案是泛型。
我们必须把ArrayList变成一种模板：ArrayList<T>，代码如下：
public class ArrayList<T> {
private T[] array;
private int size;
public void add(T e) {...}
public void remove(int index) {...}
public T get(int index) {...}
}T可以是任何class。这样一来，我们就实现了：编写一次模版，可以创建任意类型的ArrayList。这就是泛型。
二、向上转型的问题
我们知道，我们可以使用一个类实现的接口或者它的父类的引用类型来引用这个类。例如使用Number类的引用类型来引用Interger。实现了泛型的类也一样，例如我们可以使用List<String>来引用ArrayList<String>。
但是，我们能不能使用List<Number>来引用ArrayList<Integer>呢？
答案是不行。因为假如我们把一个ArrayList<Integer>转型为ArrayList<Number>类型后，这个ArrayList<Number>就可以接受Float类型，因为Float是Number的子类。但是，ArrayList<Number>实际上和ArrayList<Integer>是同一个对象，也就是ArrayList<Integer>类型，它不可能接受Float类型， 所以在获取Integer的时候将产生ClassCastException。
实际上，编译器为了避免这种错误，根本就不允许把ArrayList<Integer>转型为ArrayList<Number>。
另外，一个类可以继承自一个泛型类。例如：
public class IntPair extends Pair<Integer> {}三、不经定义的泛型
使用ArrayList时，如果不定义泛型类型时，泛型类型实际上就是Object：
// 编译器警告:
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
list.add("World");
String first = (String) list.get(0);
String second = (String) list.get(1);此时，只能把<T>当作Object使用，没有发挥泛型的优势。而且，必须对输出数据进行类型强制转换。
对于如下所示的定义：
List<Number> list = new ArrayList<>();完全没有问题！为什么呢？因为编译器如果能自动推断出泛型类型，就可以省略后面的泛型类型。编译器看到泛型类型List<Number>就可以自动推断出后面的ArrayList<T>的泛型类型必须是ArrayList<Number>。
四、静态方法中的泛型
编写泛型类时，要特别注意，泛型类型<T>不能用于静态方法。例如：
public class Pair<T> {
private T first;
private T last;
public Pair(T first, T last) {
this.first = first;
this.last = last;
}
public T getFirst() { ... }
public T getLast() { ... }
// 对静态方法使用<T>:
public static Pair<T> create(T first, T last) {
return new Pair<T>(first, last);
}
}上述代码会导致编译错误，我们无法在静态方法create()的方法参数和返回类型上使用泛型类型T。
稍作修改，这样就能编译通过：
// 可以编译通过:
public static <T> Pair<T> create(T first, T last) {
return new Pair<T>(first, last);
}但实际上，这个<T>和Pair<T>类型的<T>已经没有任何关系了，而是另一类独立的泛型，我们应该对它做区分处理：
// 静态泛型方法应该使用其他类型区分:
public static <K> Pair<K> create(K first, K last) {
return new Pair<K>(first, last);
}五、extends通配符与super通配符
- extends
- 使用类似<? extends Number>通配符作为方法参数时表示：
- 方法内部可以调用获取Number引用的方法，例如：Number n = obj.getFirst();；
- 方法内部无法调用传入Number引用的方法（null除外），例如：obj.setFirst(Number n);。
即一句话总结：使用extends通配符表示可以读，不能写。
- 使用类似<T extends Number>定义泛型类时表示：泛型类型限定为Number以及Number的子类。
- super
使用类似<? super Integer>通配符作为方法参数时表示：
- 方法内部可以调用传入Integer引用的方法，例如：obj.setFirst(Integer n);；
- 方法内部无法调用获取Integer引用的方法（Object除外），例如：Integer n = obj.getFirst();。
即使用super通配符表示只能写不能读。
