詳細(xì)全面解析Java泛型
1.概述
作為一個(gè)面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，Java可以通過實(shí)現(xiàn)一些類，作為我們各種需求的一個(gè)模板，方便我們的使用。但有時(shí)候，這個(gè)類的范圍可能比我們想要的范圍要大，我們只想限定于滿足類的某些對象，那這樣的情況下，泛型的概念就被提出來了（非官方解釋，方便理解）。
舉個(gè)例子：比如我們我們生活中的車，它可以作為一個(gè)類，但是車其實(shí)又有很多種，包括貨車，轎車，大巴車等等，而其中的轎車外觀差不多，但是又屬于不同的品牌，這些品牌有很多不一樣的地方，這里我們可以把轎車的品牌看作是泛型（類似于標(biāo)簽）
通過上面的解釋，泛型的概念就比較清晰了，就是一種“類型參數(shù)”，所謂類型參數(shù)可以理解為將類型由原來的具體的類型進(jìn)行參數(shù)化，類似于方法中的變量參數(shù)，此時(shí)類型也定義成參數(shù)形式（可以稱之為類型形參），然后在使用/調(diào)用時(shí)傳入具體的類型（類型實(shí)參）。
泛型的優(yōu)點(diǎn)，不僅僅是上面提到的，其還有下面的優(yōu)點(diǎn)：：
類型安全： 提高Java 程序的類型安全（泛型的主要目標(biāo)）。
通過知道使用泛型定義的變量的類型限制，編譯器可以驗(yàn)證類型假設(shè)。
消除強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換：消除源代碼中的許多強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。
這使得代碼的可讀性更高了，并且還減少了錯(cuò)誤
上面說到了泛型在類中的使用，其實(shí)泛型的使用遠(yuǎn)不止于此，其還可以在在接口、方法中使用。下面就對這些分別進(jìn)行介紹
2.泛型類
所謂泛型類就是把當(dāng)我們在聲明類時(shí)，類中的有些成員的類型并不是確定，然后我們可以把泛型定義在類上，當(dāng)使用該類的時(shí)候，再把不確定成員的類型明確下來。
語法格式：
【修飾符】 class 類名<類型變量列表>{
//類體
}
注： <類型變量列表>：可以是一個(gè)或多個(gè)類型變量，一般都是使用單個(gè)的大寫字母表示。例如：、<K,V>等。
<類型變量列表>中的類型變量不能用于靜態(tài)成員上。
泛型類的使用：
使用這種類似于參數(shù)化類型的類時(shí)，在創(chuàng)建類的對象時(shí)候，我們需要注意：
- 指定類型變量對應(yīng)的實(shí)際類型參數(shù)
- 實(shí)際類型參數(shù)必須是引用數(shù)據(jù)類型，不能是基本數(shù)據(jù)類型
注：指定泛型實(shí)參時(shí)，必須左右兩邊一致，不存在多態(tài)現(xiàn)象（右邊的可以省略不寫）
代碼示例：
泛型類的聲明與使用：
public class Demo1 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? //泛型類的使用(<T>里面只能是引用類型)
? ? ? ? Student<Double> student1 = new Student<>("學(xué)生1",99.5);
? ? ? ? Student<String> student2 = new Student<>("學(xué)生2","優(yōu)秀");
? ? ? ? Student<Character> student3 = new Student<>("學(xué)生3",'A');
?? ??? ?//輸出結(jié)果
?? ? ? ?System.out.println(student1);
? ? ? ? System.out.println(student2);
? ? ? ? System.out.println(student3);
? ? }
}
//泛型類的聲明
class Student<T> { //<T>這個(gè)就是泛型類的類型參數(shù)
? ? private String name;
? ? private T score; //使用泛型，定義分?jǐn)?shù)（分?jǐn)?shù)可能有double類型（99.5）、字符串類型（優(yōu)秀）、字符類型（‘A'）等）
? ? //構(gòu)造方法
? ? public Student() {
? ? }
? ? public Student(String name, T score) {
? ? ? ? this.name = name;
? ? ? ? this.score = score;
? ? }
? ? @Override
? ? public String toString() {
? ? ? ? return "Student{" +
? ? ? ? ? ? ? ? "name='" + name + '\'' +
? ? ? ? ? ? ? ? ", score=" + score +
? ? ? ? ? ? ? ? '}';
? ? }
}2.1泛型接口
泛型接口和泛型類關(guān)系，就像接口和類的關(guān)系一樣。 這里不多說。
語法格式：
【修飾符】 interface 接口名<類型變量列表>{
}
注： <類型變量列表>：可以是一個(gè)或多個(gè)類型變量，一般都是使用單個(gè)的大寫字母表示。例如：、<K,V>等。
<類型變量列表>中的類型變量不能用于靜態(tài)成員上。
2.2泛型接口的使用
使用這種類似于參數(shù)化類型的接口時(shí)，我們需要注意：
指定類型變量對應(yīng)的實(shí)際類型參數(shù)
實(shí)際類型參數(shù)必須是引用數(shù)據(jù)類型，不能是基本數(shù)據(jù)類型
代碼示例
泛型接口的聲明與使用：
public class Demo1 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? //泛型類的使用(<T>里面只能是引用類型)
? ? ? ? Student<Double> student1 = new Student<>("學(xué)生1",99.5);
? ? ? ? //使用泛型接口
? ? ? ? student1.print("學(xué)生1",99.5);
? ? }
}
//泛型類的聲明
class Student<T> implements Print<String,T>{ //<T>這個(gè)就是泛型類的，后面<String,T>是接口，多個(gè)類型變量
? ? private String name;
? ? private T score; //使用泛型
? ? //構(gòu)造方法
? ? public Student() {
? ? }
? ? public Student(String name, T score) {
? ? ? ? this.name = name;
? ? ? ? this.score = score;
? ? }
? ? //重寫接口的方法
? ? @Override
? ? public void print(String s, T t) {
? ? ? ? System.out.println("學(xué)生姓名："+ this.name);
? ? ? ? System.out.println("學(xué)生成績："+ this.score);
? ? }
}
//泛型接口的聲明
interface Print <T,V>{
? ? //定義一個(gè)打印函數(shù)，可以打印學(xué)生姓名和成績
? ? public void print(T t, V v);
}3.類型變量的上限和下限
前面說到，我們可以使用泛型類型參數(shù)，這樣等我們進(jìn)行實(shí)際使用的時(shí)候，我們可以任意使用類型，但如果想只使用某一系列的類型，泛型也是可以實(shí)現(xiàn)的。這就是我們說的類型變量的上限和類型變量的下限。下面進(jìn)行分別介紹。
3.1類型變量的上限
如果泛型類定義了類型變量的上限，那么該泛型類實(shí)際的類型只能是該上限類型或者其子類類型。
語法格式：
泛型類和泛型方法的用法是一樣的，后面都不再做區(qū)分。
<類型變量 extends 上限1 & 上限2> //上限可以有多個(gè)
注：如果多個(gè)上限中有類有接口，那么只能有一個(gè)類，而且必須寫在最左邊。接口的話，可以多個(gè)。
如果在聲明<類型變量>時(shí)沒有指定上限，默認(rèn)上限是java.lang.Object。
代碼示例：
類型變量的上限：
public class Demo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? Test<Double> test1 = new Test<>(77.5); //double類
// ? ? ? ?Test<String> test2 = new Test<String>(); 不是數(shù)字類的子類
? ? ? ? Test<Integer> test3 = new Test<>(18);
? ? ? ? test1.print(77.5);
? ? ? ? test3.print(18);
? ? }
}
class Test<T extends Number >{ //數(shù)字類上限，只能使用數(shù)字類及其子類
? ? private T num;
? ? public Test() {
? ? }
? ? public Test(T num) {
? ? ? ? this.num = num;
? ? }
? ? public void print(T num){ //測試方法
? ? ? ? System.out.println(num);
? ? }
}3.2類型變量的下限
如果泛型類定義了類型變量的下限，那么該泛型類實(shí)際的類型只能是該下限類型或者其父類類型。
語法格式：
<? ?super E > // ? 代表接收E類型或者E的父類型的元素
? 是泛型類中的通配符（下面會講到，可以先看下面的再回來看這個(gè)）
代碼示例：
/*
? ? <? super 下限>
?*/
public class Demo5 {
? ? public static void main(String[] args){
? ? ? ? C<String> c=new C<>();
? ? ? ? c.setT("<? super 下限>");
? ? ? ? fun1(c);
? ? }
??? ? ?//測試函數(shù)，泛型類使用了下限
? ? public static void fun1(C<? super String> c){ ?? ? //接受的數(shù)據(jù)類型只能為String、Object
? ?
? ? ? ? System.out.println(c.getT()); //輸入測試
? ? }
}
class C<T>{
? ? private T t;
? ? public T getT() {
? ? ? ? return t;
? ? }
? ? public void setT(T t) {
? ? ? ? this.t = t;
? ? }
}4.泛型方法
鑒于某個(gè)方法定義時(shí)，想要自己定義類型變量或者在某個(gè)靜態(tài)方法中定義類型變量的需求，JDK還提供了泛型方法的支持。即可以在某個(gè)方法定義時(shí)，自定以<類型變量>
注：前面說到類和接口上的類型形參是不能用于靜態(tài)方法
語法格式：
【修飾符】 <類型變量列表> 返回值類型 方法名(【形參列表】)【throws 異常列表】{
//方法體
}
注：- <類型變量列表>：可以是一個(gè)或多個(gè)類型變量，一般都是使用單個(gè)的大寫字母表示。例如： < T >、<K,V>等。
<類型變量>同樣也可以指定上限
代碼示例：
/*
? ? 泛型方法
?*/
public class Demo3 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? Test1 test = new Test1(); //創(chuàng)建測試對象
? ? ? ? test.print(12); //測試
? ? ? ? test.print(12.5); //測試
? ? }
}
class Test1{
? ? public <T extends Number> void print(T t){ //泛型方法，可以設(shè)置上限
? ? ? ? System.out.println("這是一個(gè)泛型方法，測試類型：" + t);
? ? }
}5.泛型擦除
泛型擦除只是在編譯階段才會有的，在實(shí)際運(yùn)行階段類型已經(jīng)確定了，這個(gè)時(shí)候就沒有泛型的概念了（JVM并不知道泛型的存在）。這個(gè)從有泛型信息到?jīng)]有泛型信息的過程稱之為“泛型擦除”。
其擦除規(guī)則如下：
- 若泛型類型沒有指定具體類型，用Object作為原始類型；
- 若有限定類型< T exnteds XClass >，使用XClass作為原始類型；
- 若有多個(gè)限定
< T exnteds XClass1 & XClass2 >，使用第一個(gè)邊界類型XClass1作為原始類型；
6.類型通配符
通配符的意思是可以指代很多類型。這個(gè)主要使用在當(dāng)我們在聲明方法時(shí)，不確定該泛型實(shí)際類型的情況。
類型通配符有三種：
- <?> 任意類型
- <? extends 上限>
- <? super E>
下面對這三種通配符分別進(jìn)行介紹：
<?> 任意類型
當(dāng)泛型使用這種 類型通配符的時(shí)候，表示可以使用任意類型
代碼示例：
/*
? ? 類型通配符
?*/
public class Demo4 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? // 語文老師使用時(shí)：
? ? ? ? StudentInfo<String> stu1 = new StudentInfo<String>("張三", "良好");
? ? ? ? // 數(shù)學(xué)老師使用時(shí)：
? ? ? ? StudentInfo<Double> stu2 = new StudentInfo<Double>("張三", 90.5);
? ? ? ? // 英語老師使用時(shí)：
? ? ? ? StudentInfo<Character> stu3 = new StudentInfo<Character>("張三", 'C');
? ? ? ? StudentInfo<?>[] arr = new StudentInfo[3]; //使用通配符
? ? ? ? arr[0] = stu1;
? ? ? ? arr[1] = stu2;
? ? ? ? arr[2] = stu3;
? ? ? ? StudentInfoPrint.print(arr); //打印輸出結(jié)果
? ? }
}
//學(xué)生類是一個(gè)參數(shù)化的泛型類
class StudentInfo<T>{
? ? private String name;
? ? private T score;
? ? public StudentInfo() {
? ? ? ? super();
? ? }
? ? public StudentInfo(String name, T score) {
? ? ? ? super();
? ? ? ? this.name = name;
? ? ? ? this.score = score;
? ? }
? ? @Override
? ? public String toString() {
? ? ? ? return "姓名：" + name + ", 成績：" + score;
? ? }
}
//學(xué)生信息打印類
class StudentInfoPrint {
? ? //泛型方法，使用通配符
? ? public static void print(StudentInfo<?>[] arr) {
? ? ? ? for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
? ? ? ? ? ? System.out.println(arr[i]);
? ? ? ? }
? ? }
}<? extends 上限>
? 代表接收E類型或者E的子類型的元素
代碼示例
可參考上面的類型變量的上限代碼
<? super E>
? 代表接收E類型或者E的父類型的元素
代碼示例
可參考上面的類型變量的下限代碼
到此這篇關(guān)于詳細(xì)全面解析Java泛型的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java泛型內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關(guān)文章
CMD運(yùn)行Intellij Idea編譯后的class文件操作
這篇文章主要介紹了CMD運(yùn)行Intellij Idea編譯后的class文件操作，具有很好的參考價(jià)值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2021-02-02
這篇文章主要為大家介紹了Guava輕松創(chuàng)建和管理不可變集合方法技巧示例詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2023-12-12
下面小編就為大家?guī)硪黄狫ava關(guān)于IO流的全面介紹。小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2016-08-08
SpringAOP中的切點(diǎn)表達(dá)式Pointcut詳解
這篇文章主要介紹了SpringAOP中的切點(diǎn)表達(dá)式Pointcut詳解,Spring?的?AOP?中的一個(gè)核心概念是切點(diǎn)(Pointcut)，切點(diǎn)表達(dá)式定義通知(Advice)執(zhí)行的范圍,需要的朋友可以參考下2023-08-08
本篇文章主要介紹了Java線程死鎖代碼詳解，小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2021-11-11
SpringBoot整合SpringSecurityOauth2實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)動態(tài)權(quán)限問題
這篇文章主要介紹了SpringBoot整合SpringSecurityOauth2實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)-動態(tài)權(quán)限,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2022-06-06
apply方法是一個(gè)非常有用的功能,apply方法允許用戶直接在QueryWrapper或LambdaQueryWrapper中添加原生SQL片段,本文就詳細(xì)的介紹一下apply方法,感興趣的可以了解一下2024-10-10
這篇文章主要介紹了Java中日期格式化YYYY-DD中遇到的坑，本文給大家分享到腳本之家平臺,需要的朋友可以參考下2020-01-01
這篇文章主要介紹了JAVA中使用FTPClient工具類上傳下載的相關(guān)資料,java 使用FTP服務(wù)器上傳文件、下載文件，需要的朋友可以參考下2017-08-08
這篇文章主要介紹了Spring MVC使用視圖解析的問題解讀,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2025-03-03