Java开发笔记（六十九）泛型类的定义及其运用

前面从泛型方法的用法介绍到了泛型的起源，既然单个方法允许拥有泛化的参数类型，那么一个类也应当支持类级别的泛化类型，例如各种容器类型ArrayList、HashMap等等。一旦某个类的定义代码在类名称后面添加“<T>”这种泛型声明，该类就变成了泛型类（也称模板类）。况且泛型类不单单支持一种泛型参数，还支持同时声明多种泛型参数，像“<T>”表示当前类存在唯一一种泛型参数；若想声明当前类拥有两种泛型参数，则可使用“<T, R>”这种以逗号隔开的泛型列表；同时声明三种泛型参数的话，尖括号内的泛型列表就有三个参数，形如“<U, V, W>”这般；至于更多种泛型参数的声明方式可依此类推。
在泛型类的内部代码中，事先已经声明的泛型可以拿来直接使用，无需在成员方法前面额外添加“<T>”。除此之外，在类代码中使用泛型T就跟使用普通类型一样，可以用它来创建泛型实例，可以用它表示输入参数的类型，也可以用它表示输出参数的类型。举个泛型类的简单应用例子，现在准备利用清单List来保存数据，然后想获取这组数据当中最长的元素，以及最短的元素。按照前述需求，划分该泛型类应当具备的功能，初步罗列包括以下几点：
1、泛型类要声明一个泛型参数“<T>”，用于给清单需要的元素类型占位；
2、定义泛型类的构造方法，传入待保存的清单对象，其中对象类型为“List<T>”；
3、定义getMaxLengthItem方法，用于获取长度最大的清单元素，注意该方法的输出参数类型为T；
4、定义getMinLengthItem方法，用于获取长度最小的清单元素，该方法的输出参数类型也为T；
根据上面的几点功能要求，编码实现的泛型类代码示例如下：

//定义简单的泛型清单。
//类名后面添加“<T>”，表示该类的内部代码中，所有的T类型都为外部需要时再指定的泛型。
//如果泛型不止一个，则用逗号隔开，比如两个泛型可用“<T, R>”。
public class SimpleList<T> {
	private List<T> list; // 清单。注意清单元素的数据类型为泛型T

	// 构造方法，传入要保存的清单数据
	public SimpleList(List<T> list) {
		this.list = list;
	}
	
	// 获取当前保存的清单数据
	public List<T> getData() {
		return this.list;
	}

	// 获取长度最大的清单元素。注意这里的返回数据为泛型T
	public T getMaxLengthItem() {
		if (list == null || list.size() <= 0) {
			return null;
		}
		T t = list.get(0); // 利用T声明了一个泛型变量t
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			if (list.get(i).toString().length() > t.toString().length()) {
				t = list.get(i);
			}
		}
		return t;
	}

	// 获取长度最短的清单元素。注意这里的返回数据为泛型T
	public T getMinLengthItem() {
		if (list == null || list.size() <= 0) {
			return null;
		}
		T t = list.get(0); // 利用T声明了一个泛型变量t
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			if (list.get(i).toString().length() < t.toString().length()) {
				t = list.get(i);
			}
		}
		return t;
	}
}

从这个泛型类的代码可知，泛型T犹如系统自带的数据类型一般，它在泛型类内部的使用毫无障碍，你可以把它想象为Integer类型，或者Double类型。纵观整个泛型类的代码，唯有最开始的类名后面多了个“<T>”，其它地方跟普通类就没什么两样了。

外部调用泛型类的时候，可参照ArrayList、HashMap等容器类的用法，同样在类名后面添加形如“<具体的数据类型名称>”的模板。下面是段SimpleList的测试代码，先构造指定清单的泛型实例，再分别调用getMaxLengthItem与getMinLengthItem方法获取最长的元素和最短的元素，完整代码如下所示：

		// 数组工具Arrays的asList方法可以把一系列元素直接赋值给清单对象
		List<Double> doubleList = Arrays.asList(1.1, 2D, 3.1415926, 11.11);
		// 泛型实例的参数类型跟在类名称后面，以尖括号包裹
		SimpleList<Double> simpleList = new SimpleList<Double>(doubleList);
		// 打印清单中最长的元素
		System.out.println("simpleList.getMaxLengthItem()=" + simpleList.getMaxLengthItem());
		// 打印清单中最短的元素
		System.out.println("simpleList.getMinLengthItem()=" + simpleList.getMinLengthItem());

 

运行以上的测试代码，观察到下面的日志结果，可见泛型类SimpleList正确挑选出了最长的元素和最短的元素：

simpleList.getMaxLengthItem()=3.1415926
simpleList.getMinLengthItem()=1.1

　　

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