JAVA深化篇_08——搞懂java泛型全部知识点只需这一篇博文

泛型(Generics)

在开始介绍泛型之前，先浅浅聊点题外话，相信小伙伴们看到了封面的库男神，NBA新赛季马上开始，希望库男神带领新一代五小勇士重回巅峰！！！好了，接下来我们开始我们的正式话题，相信兄弟们更多的还是为了学习哈哈！！

泛型基本概念

泛型是JDK5.0以后增加的新特性。

泛型的本质就是==“数据类型的参数化”，处理的数据类型不是固定的，而是可以作为参数传入。我们可以把“泛型”理解为数据类型的一个占位符(类似：形式参数)，即告诉编译器，在调用泛型时必须传入实际类型==

参数化类型，白话说就是：

1. 把类型当作是参数一样传递。
2. <数据类型> 只能是引用类型。<基本数据类型用它的包装类>

泛型的好处

在不使用泛型的情况下，我们可以使用Object类型来实现任意的参数类型，但是在使用时需要我们强制进行类型转换。这就要求程序员明确知道实际类型，不然可能引起类型转换错误；但是，在编译期我们无法识别这种错误，只能在运行期发现这种错误。使用泛型的好处就是可以在编译期就识别出这种错误，有了更好的安全性；同时，所有类型转换由编译器完成，在程序员看来都是自动转换的，提高了代码的可读性。

总结一下，就是使用泛型主要是两个好处：

1. 代码可读性更好【不用强制转换】
2. 程序更加安全【只要编译时期没有警告，运行时期就不会出现ClassCastException异常】

类型擦除

编码时采用泛型写的类型参数，编译器会在编译时去掉，这称之为“类型擦除”。

泛型主要用于编译阶段，编译后生成的字节码class文件不包含泛型中的类型信息，涉及类型转换仍然是普通的强制类型转换。类型参数在编译后会被替换成Object，运行时虚拟机并不知道泛型。

泛型主要是方便了程序员的代码编写，以及更好的安全性检测。

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泛型类

泛型标记

定义泛型时，一般采用几个标记：E、T、K、V、N、？。他们约定俗称的含义如下：

泛型标记	对应单词	说明
E	Element	在容器中使用，表示容器中的元素
T	Type	表示普通的JAVA类
K	Key	表示键，例如：Map中的键Key
V	Value	表示值
N	Number	表示数值类型
？		表示不确定的JAVA类型

泛型类的使用

语法结构

public class 类名<泛型标识符号> {
}
public class 类名<泛型标识符号,泛型标识符号> {
}

示例

public class Generic<T> {
  private T flag;


  public void setFlag(T flag){
    this.flag = flag;
   }


  public T getFlag(){
    return this.flag;
   }
}

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    //创建对象时，指定泛型具体类型。
    Generic<String> generic = new Generic<>();
    generic.setFlag("admin");
    String flag = generic.getFlag();
    System.out.println(flag);
    
    //创建对象时，指定泛型具体类型。
    Generic<Integer> generic1 = new Generic<>();
    generic1.setFlag(100);
    Integer flag1 = generic1.getFlag();
    System.out.println(flag1);
   }
}

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泛型接口

泛型接口和泛型类的声明方式一致。

泛型接口的使用

语法结构

public interface 接口名<泛型标识符号> {
}
public interface 接口名<泛型标识符号,泛型标识符号> {
}

示例

public interface IGeneric<T> {
  T getName(T name);
}

//在实现接口时传递具体数据类型
public class IgenericImpl implements Igeneric<String> {
  @Override
  public String getName(String name) {
    return name;
   }
}


//在实现接口时仍然使用泛型作为数据类型
public class IGenericImpl2<T> implements IGeneric<T>{
  @Override
  public T getName(T name) {
    return name;
   }
}

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    IGeneric<String> igeneric= new IGenericImpl();//在实例化泛型接口的实现类对象时，给定泛型的具体数据类型
    String name = igeneric.getName("oldlu");
    System.out.println(name);


    IGeneric<String> igeneric1 = new IGenericImpl2<>();
    String name1 = igeneric1.getName("itbz");
    System.out.println(name1);
   }
}

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泛型方法

类上定义的泛型，在方法中也可以使用。但是，我们经常需要仅仅在某一个方法上使用泛型，这时候可以使用泛型方法。

调用泛型方法时，不需要像泛型类那样告诉编译器是什么类型，编译器可以自动推断出类型

泛型方法的使用

非静态方法

非静态方法可以使用泛型类中所定义的泛型，也可以将泛型定义在方法上。

语法结构

//无返回值方法
public <泛型标识符号> void getName(泛型标识符号 name){
}
//有返回值方法
public <泛型标识符号> 泛型标识符号 getName(泛型标识符号 name){
}

示例

public class MethodGeneric {
  public <T> void setName(T name){
    System.out.println(name);
   }
  public <T> T getAge(T age){
    return age;
   }
}

public class Test2 {
  public static void main(String[] args) {
    MethodGeneric methodGeneric = new MethodGeneric();
    methodGeneric.setName("oldlu");
    Integer age = methodGeneric.getAge(123);
    System.out.println(age);
   }

静态方法

静态方法中使用泛型时有一种情况需要注意一下，那就是静态方法无法访问类上定义的泛型，所以必须要将泛型定义在方法上。

语法结构

//无返回值静态方法
public static <泛型标识符号> void setName(泛型标识符号 name){
}
//有返回值静态方法
public static <泛型标识符号> 泛型表示符号 getName(泛型标识符号 name){
}

示例

public class MethodGeneric {
  public static <T> void setFlag(T flag){
    System.out.println(flag);
   }


  public static <T> T getFlag(T flag){
    return flag;
   }
}

public class Test4 {
  public static void main(String[] args) {
    MethodGeneric.setFlag("oldlu");
    Integer flag1 = MethodGeneric.getFlag(123123);
    System.out.println(flag1);
   }
}

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泛型方法与可变参数

在泛型方法中，泛型也可以定义可变参数类型。

语法结构

public <泛型标识符号> void showMsg(泛型标识符号... agrs){
}

示例

public class MethodGeneric {
  public <T> void method(T...args){
    for(T t:args){
      System.out.println(t);
     }
   }
}

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泛型中的通配符<?>

无界通配符

“?”表示类型通配符，用于代替具体的类型。它只能在“<>”中使用。可以解决当具体类型不确定的问题。

语法结构

public void showFlag(Generic<?> generic){
}

示例

public class Generic<T> {
  private T flag;


  public void setFlag(T flag){
    this.flag = flag;
   }


  public T getFlag(){
    return this.flag;
   }
}

public class ShowMsg {
  public void showFlag(Generic<?> generic){
    System.out.println(generic.getFlag());
   }
}

public class Test3 {
  public static void main(String[] args) {
    ShowMsg showMsg = new ShowMsg();
    Generic<Integer> generic = new Generic<>();
    generic.setFlag(20);
    showMsg.showFlag(generic);


    Generic<Number> generic1 = new Generic<>();
    generic1.setFlag(50);
    showMsg.showFlag(generic1);


    Generic<String> generic2 = new Generic<>();
    generic2.setFlag("oldlu");
    showMsg.showFlag(generic2);
   }
}

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统配符的上下限定

统配符的上限限定

对通配符的上限的限定：<？ extends 类型>

？实际类型可以是上限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的子类型；

语法结构

public void showFlag(Generic<? extends Number> generic){
}

示例

public class ShowMsg {
  public void showFlag(Generic<? extends Number> generic){
    System.out.println(generic.getFlag());
   }
}

public class Test4 {
  public static void main(String[] args) {
    ShowMsg showMsg = new ShowMsg();
    Generic<Integer> generic = new Generic<>();
    generic.setFlag(20);
    showMsg.showFlag(generic);


    Generic<Number> generic1 = new Generic<>();
    generic1.setFlag(50);
    showMsg.showFlag(generic1);
   }
}

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通配符的下限限定

对通配符的下限的限定：<？ super 类型>

？实际类型可以是下限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的父类型；

语法结构

public void showFlag(Generic<? super Integer> generic){
}

示例

public class ShowMsg {
  public void showFlag(Generic<? super Integer> generic){
    System.out.println(generic.getFlag());
   }
}

public class Test6 {
  public static void main(String[] args) {
    ShowMsg showMsg = new ShowMsg();
    Generic<Integer> generic = new Generic<>();
    generic.setFlag(20);
    showMsg.showFlag(generic);


    Generic<Number> generic1 = new Generic<>();
    generic1.setFlag(50);
    showMsg.showFlag(generic1);
   }
}

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泛型局限性和常见错误

泛型主要用于编译阶段，编译后生成的字节码class文件不包含泛型中的类型信息。 类型参数在编译后会被替换成Object，运行时虚拟机并不知道泛型。因此，使用泛型时，如下几种情况是错误的：

1. 基本类型不能用于泛型<泛型必须为引用数据类型>

   Test<int> t; 这样写法是错误，我们可以使用对应的包装类Test<Integer> t ;

2. 不能通过类型参数创建对象

   T elm = new T(); 运行时类型参数T会被替换成Object，无法创建T类型的对象，容易引起误解，java干脆禁止这种写法。