Java 泛型
Java 泛型
Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一個新特性, 泛型提供了編譯時型別安全檢測機制，該機制允許程式設計師在編譯時檢測到非法的型別。
泛型的本質是引數化型別，也就是說所操作的資料型別被指定為一個引數。
假定我們有這樣一個需求：寫一個排序方法，能夠對整型陣列、字串陣列甚至其他任何型別的陣列進行排序，該如何實現？
答案是可以使用 Java 泛型。
使用 Java 泛型的概念，我們可以寫一個泛型方法來對一個物件陣列排序。然後，呼叫該泛型方法來對整型陣列、浮點數陣列、字串陣列等進行排序。
泛型方法
你可以寫一個泛型方法，該方法在呼叫時可以接收不同型別的引數。根據傳遞給泛型方法的引數型別，編譯器適當地處理每一個方法呼叫。
下面是定義泛型方法的規則：
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所有泛型方法宣告都有一個型別引數宣告部分（由尖括號分隔），該型別引數宣告部分在方法返回型別之前（在下面例子中的<E>）。
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每一個型別引數宣告部分包含一個或多個型別引數，引數間用逗號隔開。一個泛型引數，也被稱為一個型別變數，是用於指定一個泛型型別名稱的識別符號。
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型別引數能被用來宣告返回值型別，並且能作為泛型方法得到的實際引數型別的佔位符。
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泛型方法體的宣告和其他方法一樣。注意型別引數只能代表引用型型別，不能是原始型別（像int,double,char的等）。
例項
下面的例子演示瞭如何使用泛型方法列印不同型別的陣列元素：
例項
public class GenericMethodTest
{
public static < E > void printArray( E[] inputArray )
{
for ( E element : inputArray ){
System.out.printf( "%s ", element );
}
System.out.println();
}
public static void main( String args[] )
{
Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
System.out.println( "整型陣列元素為:" );
printArray( intArray );
System.out.println( "\n雙精度型陣列元素為:" );
printArray( doubleArray );
System.out.println( "\n字元型陣列元素為:" );
printArray( charArray );
}
}
編譯以上程式碼，執行結果如下所示：
整型陣列元素為:
1 2 3 4 5
雙精度型陣列元素為:
1.1 2.2 3.3 4.4
字元型陣列元素為:
H E L L O
有界的型別引數:
可能有時候，你會想限制那些被允許傳遞到一個型別引數的型別種類範圍。例如，一個運算元字的方法可能只希望接受Number或者Number子類的例項。這就是有界型別引數的目的。
要宣告一個有界的型別引數，首先列出型別引數的名稱，後跟extends關鍵字，最後緊跟它的上界。
例項
下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意義上的意思"extends"（類）或者"implements"（介面）。該例子中的泛型方法返回三個可比較物件的最大值。
例項
public class MaximumTest
{
public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z)
{
T max = x;
if ( y.compareTo( max ) > 0 ){
max = y;
}
if ( z.compareTo( max ) > 0 ){
max = z;
}
return max;
}
public static void main( String args[] )
{
System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的數為 %d\n\n",
3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );
System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的數為 %.1f\n\n",
6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );
System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的數為 %s\n","pear",
"apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );
}
}
編譯以上程式碼，執行結果如下所示：
3, 4 和 5 中最大的數為 5
6.6, 8.8 和 7.7 中最大的數為 8.8
pear, apple 和 orange 中最大的數為 pear
泛型類
泛型類的宣告和非泛型類的宣告類似，除了在類名後面添加了型別引數宣告部分。
和泛型方法一樣，泛型類的型別引數宣告部分也包含一個或多個型別引數，引數間用逗號隔開。一個泛型引數，也被稱為一個型別變數，是用於指定一個泛型型別名稱的識別符號。因為他們接受一個或多個引數，這些類被稱為引數化的類或引數化的型別。
例項
如下例項演示了我們如何定義一個泛型類:
例項
public class Box<T> {
private T t;
public void add(T t) {
this.t = t;
}
public T get() {
return t;
}
public static void main(String[] args) {
Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
Box<String> stringBox = new Box<String>();
integerBox.add(new Integer(10));
stringBox.add(new String("入門教學"));
System.out.printf("整型值為 :%d\n\n", integerBox.get());
System.out.printf("字串為 :%s\n", stringBox.get());
}
}
編譯以上程式碼，執行結果如下所示：
整型值為 :10
字串為 :入門教學
型別萬用字元
1、型別萬用字元一般是使用?代替具體的型別引數。例如 List<?> 在邏輯上是List<String>,List<Integer> 等所有List<具體型別實參>的父類。
例項
import java.util.*;
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> name = new ArrayList<String>();
List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
List<Number> number = new ArrayList<Number>();
name.add("icon");
age.add(18);
number.add(314);
getData(name);
getData(age);
getData(number);
}
public static void getData(List<?> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
}
輸出結果為：
data :icon
data :18
data :314
解析：
因為getData()方法的引數是List型別的，所以name，age，number都可以作為這個方法的實參，這就是萬用字元的作用
2、型別萬用字元上限通過形如List來定義，如此定義就是萬用字元泛型值接受Number及其下層子類型別。
例項
import java.util.*;
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> name = new ArrayList<String>();
List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
List<Number> number = new ArrayList<Number>();
name.add("icon");
age.add(18);
number.add(314);
getUperNumber(age);
getUperNumber(number);
}
public static void getData(List<?> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
}
輸出結果：
data :18
data :314
解析：
在(//1)處會出現錯誤，因為getUperNumber()方法中的引數已經限定了引數泛型上限為Number，所以泛型為String是不在這個範圍之內，所以會報錯
3、型別萬用字元下限通過形如 List<? super Number>來定義，表示型別只能接受Number及其三層父類型別，如 Object 型別的例項。