轉載自：http://blog.csdn.net/lonelyroamer/article/details/7864531

現在開始深入學習java的泛型了，以前一直只是在集合中簡單的使用泛型，根本就不明白泛型的原理和作用。泛型在java中，是一個十分重要的特性，所以要好好的研究下。

一、泛型的基本概念

 泛型的定義：泛型是JDK 1.5的一項新特性，它的本質是引數化型別（Parameterized Type）的應用，也就是說所操作的資料型別被指定為一個引數，在用到的時候在指定具體的型別。這種引數型別可以用在類、介面和方法的建立中，分別稱為泛型類、泛型介面和泛型方法。

  泛型思想早在C++語言的模板（Templates）中就開始生根發芽，在Java語言處於還沒有出現泛型的版本時，只能通過Object是所有型別的父類和型別強制轉換兩個特點的配合來實現型別泛化。例如在雜湊表的存取中，JDK 1.5之前使用HashMap的get()方法，返回值就是一個Object物件，由於Java語言裡面所有的型別都繼承於java.lang.Object，那Object轉型為任何物件成都是有可能的。但是也因為有無限的可能性，就只有程式設計師和執行期的虛擬機器才知道這個Object到底是個什麼型別的物件。在編譯期間，編譯器無法檢查這個Object的強制轉型是否成功，如果僅僅依賴程式設計師去保障這項操作的正確性，許多ClassCastException的風險就會被轉嫁到程式執行期之中。

  泛型技術在C#和Java之中的使用方式看似相同，但實現上卻有著根本性的分歧，C#裡面泛型無論在程式原始碼中、編譯後的IL中（Intermediate Language，中間語言，這時候泛型是一個佔位符）或是執行期的CLR中都是切實存在的，List<int>與List<String>就是兩個不同的型別，它們在系統執行期生成，有自己的虛方法表和型別資料，這種實現稱為型別膨脹，基於這種方法實現的泛型被稱為真實泛型。

  Java語言中的泛型則不一樣，它只在程式原始碼中存在，在編譯後的位元組碼檔案中，就已經被替換為原來的原始型別（Raw Type，也稱為裸型別）了，並且在相應的地方插入了強制轉型程式碼，因此對於執行期的Java語言來說，ArrayList<int>與ArrayList<String>就是同一個類。所以說泛型技術實際上是Java語言的一顆語法糖，Java語言中的泛型實現方法稱為型別擦除，基於這種方法實現的泛型被稱為偽泛型。（型別擦除在後面在學習）

  使用泛型機制編寫的程式程式碼要比那些雜亂的使用Object變數，然後再進行強制型別轉換的程式碼具有更好的安全性和可讀性。泛型對於集合類來說尤其有用。

  泛型程式設計（Generic Programming）意味著編寫的程式碼可以被很多不同型別的物件所重用。

例項分析：

  在JDK1.5之前，Java泛型程式設計是用繼承來實現的。因為Object類是所用類的基類，所以只需要維持一個Object型別的引用即可。就比如ArrayList只維護一個Object引用的陣列：

1. publicclass ArrayList//JDK1.5之前的
2. {  
3.     public Object get(
   int i){......}  
4.     publicvoid add(Object o){......}  
5.     ......  
6.     private Object[] elementData;  
7. }  

1、沒有錯誤檢查，可以向陣列列表中新增類的物件

2、在取元素的時候，需要進行強制型別轉換

這樣，很容易發生錯誤，比如：

1. /**jdk1.5之前的寫法，容易出問題*/
2. ArrayList arrayList1=new ArrayList();  
3. arrayList1.add(1);  
4. arrayList1.add(1L);  
5. arrayList1.add("asa");  
6. int i=(Integer) arrayList1.get(1);//因為不知道取出來的值的型別，型別轉換的時候容易出錯

所以。在JDK1.5之後，加入了泛型來解決類似的問題。例如在ArrayList中使用泛型：

1. /** jdk1.5之後加入泛型*/
2.         ArrayList<String> arrayList2=new ArrayList<String>();  //限定陣列列表中的型別
3. //      arrayList2.add(1); //因為限定了型別，所以不能新增整形
4. //      arrayList2.add(1L);//因為限定了型別，所以不能新增整長形
5.         arrayList2.add("asa");//只能新增字串
6.         String str=arrayList2.get(0);//因為知道取出來的值的型別，所以不需要進行強制型別轉換

還要明白的是，泛型特性是向前相容的。儘管 JDK 5.0 的標準類庫中的許多類，比如集合框架，都已經泛型化了，但是使用集合類（比如 HashMap 和 ArrayList）的現有程式碼可以繼續不加修改地在 JDK 1.5 中工作。當然，沒有利用泛型的現有程式碼將不會贏得泛型的型別安全的好處。

在學習泛型之前，簡單介紹下泛型的一些基本術語，以ArrayList<E>和ArrayList<Integer>做簡要介紹：

整個成為ArrayList<E>泛型型別

ArrayList<E>中的 E稱為型別變數或者型別引數

整個ArrayList<Integer> 稱為引數化的型別

ArrayList<Integer>中的integer稱為型別引數的例項或者實際型別引數

·ArrayList<Integer>中的<Integer>念為typeof   Integer

ArrayList稱為原始型別

泛型的引數型別可以用在類、介面和方法的建立中，分別稱為泛型類、泛型介面和泛型方法。下面看看具體是如何定義的。

1、泛型類的定義和使用

一個泛型類（generic class）就是具有一個或多個型別變數的類。定義一個泛型類十分簡單，只需要在類名後面加上<>，再在裡面加上型別引數：

1. class Pair<T> {  
2.     private T value;  
3.         public Pair(T value) {  
4.                 this.value=value;  
5.         }  
6.         public T getValue() {  
7.         return value;  
8.     }  
9.     publicvoid setValue(T value) {  
10.         this.value = value;  
11.     }  
12. }  

1. publicstaticvoid main(String[] args) throws ClassNotFoundException {  
2.         Pair<String> pair=new Pair<String>("Hello");  
3.         String str=pair.getValue();  
4.         System.out.println(str);  
5.         pair.setValue("World");  
6.         str=pair.getValue();  
7.         System.out.println(str);  
8.     }  

Pair類引入了一個型別變數T，用尖括號<>括起來，並放在類名的後面。泛型類可以有多個型別變數。例如，可以定義Pair類，其中第一個域和第二個域使用不同的型別：

public class Pair<T,U>{......}

注意：型別變數使用大寫形式，且比較短，這是很常見的。在Java庫中，使用變數E表示集合的元素型別，K和V分別表示關鍵字與值的型別。（需要時還可以用臨近的字母U和S）表示“任意型別”。

2、泛型介面的定義和使用

1. interface Show<T,U>{  
2.     void show(T t,U u);  
3. }  
4. class ShowTest implements Show<String,Date>{  
5.     @Override
6.     publicvoid show(String str,Date date) {  
7.         System.out.println(str);  
8.         System.out.println(date);  
9.     }  
10. }  

1. publicstaticvoid main(String[] args) throws ClassNotFoundException {  
2.         ShowTest showTest=new ShowTest();  
3.         showTest.show("Hello",new Date());  
4.     }  

泛型類在多個方法簽名間實施型別約束。在 List<V> 中，型別引數 V 出現在 get()、add()、contains() 等方法的簽名中。當建立一個 Map<K, V> 型別的變數時，您就在方法之間宣稱一個型別約束。您傳遞給 add() 的值將與 get() 返回的值的型別相同。

類似地，之所以宣告泛型方法，一般是因為您想要在該方法的多個引數之間宣稱一個型別約束。

舉個簡單的例子：

1. publicstaticvoid main(String[] args) throws ClassNotFoundException {  
2.         String str=get("Hello", "World");  
3.         System.out.println(str);  
4.     }  
5.     publicstatic <T, U> T get(T t, U u) {  
6.         if (u != null)  
7.             return t;  
8.         else
9.             returnnull;  
10.     }  

三、泛型變數的型別限定

在上面，我們簡單的學習了泛型類、泛型介面和泛型方法。我們都是直接使用<T>這樣的形式來完成泛型型別的宣告。

有的時候，類、介面或方法需要對型別變數加以約束。看下面的例子：

1. publicstatic <T> T get(T t1,T t2) {  
2.         if(t1.compareTo(t2)>=0);//編譯錯誤
3.         return t1;  
4.     }  

可我的本意就是要比較t1和t2，怎麼辦呢？這個時候，就要使用型別限定，對型別變數T設定限定（bound）來做到這一點。

我們知道，所有實現Comparable介面的方法，都會有compareTo方法。所以，可以對<T>做如下限定：

1. publicstatic <T extends Comparable> T get(T t1,T t2) { //新增型別限定
2.         if(t1.compareTo(t2)>=0);  
3.         return t1;  
4.     }  

1、不管該限定是類還是介面，統一都使用關鍵字 extends

2、可以使用&符號給出多個限定，比如

1. publicstatic <T extends Comparable&Serializable> T get(T t1,T t2)  

1. publicstatic <T extends Object&Comparable&Serializable> T get(T t1,T t2)