三、泛型详解

三、泛型

1、泛型原理与使用

简介

重点：Java泛型的设计原则是，只要代码在编译时没有出现警告，就不会遇到运行时ClassCastException异常。

产生原因：将对象放入到集合中，集合并不能记住对象的类型，直接转换为Object类型。取对象时需要进行强制转换，造成代码臃肿冗余，还可能出现ClassCastException异常

改进：java 5 增加支持泛型的集合，在编译期能够记住集合中的类型，并进行检查，增强了软件的健壮性

使用泛型的接口，构造器后面必须带泛型，在Java 7以前这是必需的：List<String> list = new ArrayList<String>();
java7之后可以不用带：List<String> list = new ArrayList<>();

泛型：允许在定义类、接口、方法时使用类型形参，这个类型形参（或叫泛型）将在声明变量、创建对象、调用方法时动态的指定（即传入实际的类型参数，或类型实参）。

优点：包含泛型声明的类型可以在定义变量、创建对象时传入一个类型实参，从而可以动态地生成无数多个逻辑上的子类，但这种子类在物理上并不存在。

案例

Apple.java

package crazy.java.chapter9;

public class Apple<T> {
    private T info;

    public Apple(T info) {
        this.info = info;
    }

    public T getInfo() {
        return info;
    }

    public void setInfo(T info) {
        this.info = info;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Apple<String> a1 = new Apple<>("苹果");
        System.out.println(a1.getInfo());
        Apple<Double> a2 = new Apple<>(5.62);
        System.out.println(a2.getInfo());
    }
}

ApplePie.java

package crazy.java.chapter9;

public class ApplePie<T> extends Apple<T> {

    public static void main(String[] args) {
        ApplePie a = new ApplePie("苹果");
        ApplePie b = new ApplePie(5.56);
        System.out.println(a.getInfo());
        System.out.println(b.getInfo());

    }

    public ApplePie(T info) {
        super(info);
    }
}

下面这段代码的值，总是true，并没有生成新的class文件。不管为泛型形参传入哪一种类型实参，对于Java来说，它们依然被当成同一个类处理，在内存中也只占用一块内存空间，因此在静态方法、静态初始化块或者静态变量（它们都是类相关的）的声明和初始化中不允许使用泛型形参。

List<String> l1 = new ArrayList<>();
List<Integer> l2 = new ArrayList<>();
System.out.println(l1.getClass() == l2.getClass());

2、类型通配符

2.1、类型通配符 (?)

List<?>，这种写法可以适应于任何支持泛型声明的接口和类，比如写成Set<?>、Collection<?>、Map<?, ?>等。

问号（?）被称为通配符，它的元素类型可以匹配任何类型。

没有指定通配符上限的泛型类，相当于通配符上限是Object

案例

public static void test2(List<?> list) {
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

? 可以表示任何类型，此处List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素加入到其中。但是可以获取其中的值，其返回的是一个未知类型，但是可以肯定的是它总是一个Object。

2.2、类型通配符的上限

为了限制List集合的所有元素是Shape的子类，Java泛型提供了被限制的泛型通配符。

可以将A赋值给A<? extends Bar>类型的变量，这种型变方式被称为协变。协变只出不进！（此处的只出不进意思是只能获取其中的元素，不能往里面新增元素）

public void drawAll(List<? extends Shape> shapes){
    for(Shape s : shapes){
        s.draw(this);
    }
}

白话文解释：就是List集合里面的元素类型必须是Shape接口的子类或者是Shape，可以取出里面的值，因为所有的元素类型都是Object的子类，可以向上转型获取。但是不能新增，因为不清楚具体的集合元素类型，很容易出问题。

2.3、类型通配符的下限

Java也允许指定通配符的下限，通配符的下限用<? super 类型>的方式来指定。

程序可以将A、A