泛型

什么是泛型

泛型，即 “参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？

顾名思义，就是通过泛型指定的不同类型来控制形参限制。在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

常见的泛型变量

E：元素（Element），多用于 java 集合框架
K：关键字（Key）
N：数字（Number）
T：类型（Type）
V：值（Value）

为什么用泛型

提高可读性
使 ClassCastException 这种错误在编译期就检测出来
适用于多种数据类型执行相同的代码（代码复用）

举个例子：

public class Add {
    //普通方法实现
    private static int add(int a, int b) {
        System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));
        return a + b;
    }
    private static float add(float a, float b) {
        System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));
        return a + b;
    }
    private static double add(double a, double b) {
        System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));
        return a + b;
    }

    // 泛型方法实现
    private static <T extends Number> double add(T a, T b) {
        System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a.doubleValue() + b.doubleValue()));
        return a.doubleValue() + b.doubleValue();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Add.add(1, 2);
        Add.add(1f, 2f);
        Add.add(1d, 2d);
        System.out.println("--------------------------");
        // 以下三个都是调用泛型方法
        // 此时其实是用一个泛型方法就实现了上面三个重载方法的功能。
        Add.add(Integer.valueOf(1), Integer.valueOf(2));
        Add.add(Float.valueOf(1), Float.valueOf(2));
        Add.add(Double.valueOf(1), Double.valueOf(2));
    }
}

泛型的使用方法

泛型类

由我们指定想要传入泛型类中的类型，把泛型定义在类上，用户使用该类的时候，才把类型明确下来，比如：定义一个万能的实体数据暂存工具类。

泛型类在初始化时就把类型确定了

package com.nasus.generic.how;

public class EntityTool<T> {

    private T entity;

    public T getEntity() {
        return entity;
    }

    public void setEntity(T entity) {
        this.entity = entity;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象并指定元素类型
        EntityTool<String> stringTool = new EntityTool<>();
        stringTool.setEntity("一个优秀的废人");
        String s = stringTool.getEntity();
        System.out.println(s);

        // 创建对象并指定元素类型
        EntityTool<Integer> integerTool = new EntityTool<>();
        // 此时，如果这里传入的还是 String 类型，那就会在编译期报错
        integerTool.setEntity(10);
        int i = integerTool.getEntity();
        System.out.println(i);
    }
}

泛型方法

泛型方法在调用时才确定最终类型
若有返回值，返回值不需要强转

package com.nasus.generic.how;

public class Show {

    public static  <T> T show(T t) {
        System.out.println(t);
        return t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 返回值不用强转，传进去是什么，返回就是什么
        String s = show("一个优秀的废人");
        int num1 = show(666);
        double num2 = show(666.666);
        System.out.println("------------------------");
        System.out.println(s);
        System.out.println(num1);
        System.out.println(num2);
    }
}

泛型接口

当实现类不明确泛型接口的类型参数变量时，实现类也必须定义类型参数变量

public interface Show<T> {
    void show(T t);
}

public class ShowImpl<T> implements Show<T>{

    @Override
    public void show(T t) {
        System.out.println(t);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ShowImpl<String> stringShow = new ShowImpl<>();
        stringShow.show("一个优秀的废人");
    }
}

明确泛型接口的类型参数变量

public class ShowImpl2 implements Show<String>{

    @Override
    public void show(String s) {
        System.out.println("一个优秀的废人");
    }
}

限定泛型类型变量

限定泛型类型上限

指定了泛型类的父类声明类

在类中使用：
类名 <泛型标识 extends 类>{}

// 用在类上
public class Show<T extends Number> {

    private T show(T t){
        System.out.println(t);
        return t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化时指定类型
        Show<Integer> show = new Show<>();
        show.show(6666666);
        // 报错，该类只接受继承于 Number 的泛型参数
        // Show<String> stringShow = new Show<>();
    }
}

在方法中使用
定义对象：类名 <泛型标识 extends 类> 对象名称

public class Info<T> {

    // 定义泛型变量
    private T var;

    public void setVar(T var) {
        this.var = var;
    }

    public T getVar() {
        return this.var;
    }

    public String toString() {
        return this.var.toString();
    }
}


public class ShowInfo {
    // 用在方法上，只能接收 Number 及其子类
    public static void showInfo(Info<? extends Number> t) {
        System.out.print(t);
    }

    public static void main(String args[]) {
        Info<Integer> i1 = new Info<>();
        Info<Float> i2 = new Info<>();
        i1.setVar(666666666);
        i2.setVar(666666.66f);
        showInfo(i1);
        showInfo(i2);
    }

}

限定泛型类型下限

定义对象：类名 <泛型标识 extends 类> 对象名称

与指定上限相反，指定下限定很简单，就是相当于指定了泛型类的子类。

public class ShowInfo {

    // 只接受 String 的父类
    public static void showInfo(Info<? super String> t) {
        System.out.println(t);
    }

    public static void main(String args[]) {
        Info<String> stringInfo = new Info<>();
        Info<Object> objectInfo = new Info<>();
        stringInfo.setVar("一个优秀的废人");
        objectInfo.setVar(new Object());
        showInfo(stringInfo);
        showInfo(objectInfo);
    }
}

通配符类型

• <? extends Parent> 指定了泛型类型的上限
• <? super Child> 指定了泛型类型的下届
• <?> 指定了没有限制的泛型类型

泛型的使用规范

1、不能实例化泛型类
2、静态变量或方法不能引用泛型类型变量，但是静态泛型方法是可以的
3、基本类型无法作为泛型类型
4、无法使用 instanceof 关键字或 == 判断泛型类的类型
5、泛型类的原生类型与所传递的泛型无关，无论传递什么类型，原生类是一样的
6、泛型数组可以声明但无法实例化
7、泛型类不能继承 Exception 或者 Throwable
8、不能捕获泛型类型限定的异常但可以将泛型限定的异常抛出