Java 泛型是什么？
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| 前言
Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一個新特性, 泛型提供了編譯時類型安全檢測機制，該機制允許開發(fā)者在編譯時檢測到非法的類型。
泛型的本質(zhì)是參數(shù)化類型，也就是說所操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個參數(shù)。
| 泛型帶來的好處
在沒有泛型的情況的下，通過對類型 Object 的引用來實現(xiàn)參數(shù)的“任意化”，“任意化”帶來的缺點是要做顯式的強制類型轉(zhuǎn)換，而這種轉(zhuǎn)換是要求開發(fā)者對實際參數(shù)類型可以預(yù)知的情況下進行的。對于強制類型轉(zhuǎn)換錯誤的情況，編譯器可能不提示錯誤，在運行的時候才出現(xiàn)異常，這是本身就是一個安全隱患。
那么泛型的好處就是在編譯的時候能夠檢查類型安全，并且所有的強制轉(zhuǎn)換都是自動和隱式的。
public?class?GlmapperGeneric<T>?{
??private?T?t;
????public?void?set(T?t)?{?this.t?=?t;?}
????public?T?get()?{?return?t;?}
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//?do?nothing
????}
??/**
????*?不指定類型
????*/
??public?void?noSpecifyType(){
????GlmapperGeneric?glmapperGeneric?=?new?GlmapperGeneric();
????glmapperGeneric.set("test");
????//?需要強制類型轉(zhuǎn)換
????String?test?=?(String)?glmapperGeneric.get();
????System.out.println(test);
??}
??/**
????*?指定類型
????*/
??public?void?specifyType(){
????GlmapperGeneric?glmapperGeneric?=?new?GlmapperGeneric();
????glmapperGeneric.set("test");
????//?不需要強制類型轉(zhuǎn)換
????String?test?=?glmapperGeneric.get();
????System.out.println(test);
??}
}
上面這段代碼中的 specifyType 方法中 省去了強制轉(zhuǎn)換，可以在編譯時候檢查類型安全，可以用在類，方法，接口上。
|?泛型中通配符
我們在定義泛型類，泛型方法，泛型接口的時候經(jīng)常會碰見很多不同的通配符，比如 T，E，K，V 等等，這些通配符又都是什么意思呢？
常用的 T，E，K，V，？
本質(zhì)上這些個都是通配符，沒啥區(qū)別，只不過是編碼時的一種約定俗成的東西。比如上述代碼中的 T ，我們可以換成 A-Z 之間的任何一個 字母都可以，并不會影響程序的正常運行，但是如果換成其他的字母代替 T ，在可讀性上可能會弱一些。通常情況下，T，E，K，V，？是這樣約定的：
？表示不確定的 java 類型 T (type) 表示具體的一個java類型 K V (key value) 分別代表java鍵值中的Key Value E (element) 代表Element
？無界通配符
先從一個小例子看起?。
我有一個父類 Animal 和幾個子類，如狗、貓等，現(xiàn)在我需要一個動物的列表，我的第一個想法是像這樣的：
List?listAnimals
但是老板的想法確實這樣的：
List?listAnimals
為什么要使用通配符而不是簡單的泛型呢？通配符其實在聲明局部變量時是沒有什么意義的，但是當你為一個方法聲明一個參數(shù)時，它是非常重要的。
static?int?countLegs?(List?animals?)?{
????int?retVal?=?0;
????for?(?Animal?animal?:?animals?)
????{
????????retVal?+=?animal.countLegs();
????}
????return?retVal;
}
static?int?countLegs1?(List?animals?){
????int?retVal?=?0;
????for?(?Animal?animal?:?animals?)
????{
????????retVal?+=?animal.countLegs();
????}
????return?retVal;
}
public?static?void?main(String[]?args)?{
????List?dogs?=?new?ArrayList<>();
??//?不會報錯
????countLegs(?dogs?);
?//?報錯
????countLegs1(dogs);
}
當調(diào)用 countLegs1 時，就會飄紅，提示的錯誤信息如下：
所以，對于不確定或者不關(guān)心實際要操作的類型，可以使用無限制通配符（尖括號里一個問號，即 ），表示可以持有任何類型。像 countLegs 方法中，限定了上界，但是不關(guān)心具體類型是什么，所以對于傳入的 Animal 的所有子類都可以支持，并且不會報錯。而 countLegs1 就不行。
上界通配符 < ? extends E>
上屆：用 extends 關(guān)鍵字聲明，表示參數(shù)化的類型可能是所指定的類型，或者是此類型的子類。
在類型參數(shù)中使用 extends 表示這個泛型中的參數(shù)必須是 E 或者 E 的子類，這樣有兩個好處：
如果傳入的類型不是 E 或者 E 的子類，編譯不成功 泛型中可以使用 E 的方法，要不然還得強轉(zhuǎn)成 E 才能使用
private??E?test(K?arg1,?E?arg2){
????E?result?=?arg2;
????arg2.compareTo(arg1);
????//.....
????return?result;
}
類型參數(shù)列表中如果有多個類型參數(shù)上限，用逗號分開
下界通配符 < ? super E>
下界: 用 super 進行聲明，表示參數(shù)化的類型可能是所指定的類型，或者是此類型的父類型，直至 Object
在類型參數(shù)中使用 super 表示這個泛型中的參數(shù)必須是 E 或者 E 的父類。
private??void?test(Listsuper?T>?dst,?List?src) {
????for?(T?t?:?src)?{
????????dst.add(t);
????}
}
public?static?void?main(String[]?args)?{
????List?dogs?=?new?ArrayList<>();
????List?animals?=?new?ArrayList<>();
????new?Test3().test(animals,dogs);
}
//?Dog?是?Animal?的子類
class?Dog?extends?Animal?{
}
dst 類型 “大于等于” src 的類型，這里的“大于等于”是指 dst 表示的范圍比 src 要大，因此裝得下 dst 的容器也就能裝 src 。
？和 T 的區(qū)別
？和 T 都表示不確定的類型，區(qū)別在于我們可以對 T 進行操作，但是對 ？不行，比如如下這種 ：
//?可以
T?t?=?operate();
//?不可以
？car = operate();
簡單總結(jié)下：
T 是一個 確定的 類型，通常用于泛型類和泛型方法的定義，？是一個 不確定 的類型，通常用于泛型方法的調(diào)用代碼和形參，不能用于定義類和泛型方法。
區(qū)別1：通過 T 來 確保 泛型參數(shù)的一致性
//?通過?T?來?確保?泛型參數(shù)的一致性
public??void
test(List?dest,?List?src)
//通配符是?不確定的，所以這個方法不能保證兩個?List?具有相同的元素類型
public?void
test(List?dest,?List?src)
像下面的代碼中，約定的 T 是 Number 的子類才可以，但是申明時是用的 String ，所以就會飄紅報錯。
不能保證兩個 List 具有相同的元素類型的情況
GlmapperGeneric?glmapperGeneric?=?new?GlmapperGeneric<>();
List?dest?=?new?ArrayList<>();
List?src?=?new?ArrayList<>();
glmapperGeneric.testNon(dest,src);
上面的代碼在編譯器并不會報錯，但是當進入到 testNon 方法內(nèi)部操作時（比如賦值），對于 dest 和 src 而言，就還是需要進行類型轉(zhuǎn)換。
區(qū)別2：類型參數(shù)可以多重限定而通配符不行
使用 & 符號設(shè)定多重邊界（Multi Bounds)，指定泛型類型 T 必須是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子類型，此時變量 t 就具有了所有限定的方法和屬性。對于通配符來說，因為它不是一個確定的類型，所以不能進行多重限定。
區(qū)別3：通配符可以使用超類限定而類型參數(shù)不行
類型參數(shù) T 只具有 一種 類型限定方式：
T?extends?A
但是通配符 ? 可以進行 兩種限定：
??extends?A
??super?A
| Class和?Class區(qū)別
前面介紹了 ？和 T 的區(qū)別，那么對于，Class和?Class和?Class
最常見的是在反射場景下的使用，這里以用一段發(fā)射的代碼來說明下。
//?通過反射的方式生成??multiLimit
//?對象，這里比較明顯的是，我們需要使用強制類型轉(zhuǎn)換
MultiLimit?multiLimit?=?(MultiLimit)
Class.forName("com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit").newInstance();
對于上述代碼，在運行期，如果反射的類型不是 MultiLimit 類，那么一定會報 java.lang.ClassCastException 錯誤。
對于這種情況，則可以使用下面的代碼來代替，使得在在編譯期就能直接 檢查到類型的問題：
Class在實例化的時候，T 要替換成具體類。Class它是個通配泛型，? 可以代表任何類型，所以主要用于聲明時的限制情況。比如，我們可以這樣做申明：
//?可以
public?Class?clazz;
//?不可以，因為?T?需要指定類型
public?Class?clazzT;
所以當不知道定聲明什么類型的 Class 的時候可以定義一 個Class。
那如果也想?public Class這樣的話，就必須讓當前的類也指定 T ，
public?class?Test3<T>?{
????public?Class?clazz;
????//?不會報錯
????public?Class?clazzT;
| 小結(jié)
本文零碎整理了下 JAVA 泛型中的一些點，不是很全，僅供參考。如果文中有不當?shù)牡胤剑瑲g迎指正。
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END
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