Java泛型

1. 泛型入门

1.1 泛型 Generic Programming

• 泛型类：ArrayList, HashSet, HashMap等
• 泛型方法：Collections.binarySearch，Arrays.sort等
• 泛型接口：List, Iterator等

1.2 泛型的本质：参数化类型，避免类型转换，代码可复用

2. 自定义泛型

2.1 泛型类

• 具有泛型变量的类
• 在类名后用代表引入类型
• 多个字母表示多个引入类型，如<T,U>等
• 引入类型可以修饰成员变量/局部变量/参数/返回值
• 没有专门的template关键字

2.2 泛型方法

• 具有泛型参数的方法
• 该方法可以在普通类/泛型类中
• 在修饰符后，返回类型前

public class ArrayUtil {
  public static <T> T getMiddle(T... a) {}
}
String s = ArrayUtil.<String>getMiddle("abc", "def");

2.3 泛型接口

• 和泛型类相似，在类名后加
• T用来指定方法返回值和参数
• T也可以再是一个泛型类
• 实现接口时，指定类型

2.4 总结

• 泛型类：整个类都被泛化，包括变量和方法
• 泛型方法：方法都被泛化，包括返回值和参数
• 泛型接口：泛化子类方法

3. 泛型类型限定

3.1 泛型限定

• 约定T必须是Comparable的子类
• extends固定，后面可以多个，以&拼接，可以有多个接口，但只能一个类，且类必须排第一位
• 逗号分隔参数

3.2 泛型类之间的继承

• Pair<S>和Pair<T>没有任何关系，无论S和T之间是什么关系
• 泛型类可以扩展或实现其他的类，如ArrayList<T>实现List<T>

3.3 界定符

• Pair<? extends S>
  Pair能接收的参数类型，是S自身或子类
  只能get，不能set，只生产，不消费，编译器只能保证出来的类型，但不能保证放入的对象是声明类型

• Pair<? super S>
  Pair能接收的参数类型，是S自身或超类
  只能set，不能get，只消费，不生产，编译器保证放入的是S自身或超类，但不能保证出来的是什么具体类型

• PECS原则，Producer Extends, Consumer Super

3.4 无限定符的泛型

• Pair<T>，原始类型
• Pair<?>，无限定通配符，表示任意类型，获取元素只能赋值给Object，无法放入任何对象，甚至是Object

4. 泛型的本质

4.1 类型擦除

• 虚拟机中没有泛型，只有普通类和方法
• 在编译阶段，泛型参数被擦除为第一个限定类型，如无限定类型，擦除为Object
• 重载泛型方法翻译（自动桥方法）保持方法多态
• 静态变量不支持泛型。

5. Java类型协变和逆变

5.1 定义

5.2 详情

• Java数组是协变的
  String是Object子类，String[]是Object[]的子类

• Java的（原始）泛型是不变的
  String是Object子类，List和List