image
概述
泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？
顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），
然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。
泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新的类型的情况下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型）。也就是说在泛型使用过程中，
操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
泛型类
定义
// 多个泛型以','分隔,如：<T,K>
public class 类名称 <泛型标识：可以随便写任意标识号，标识指定的泛型的类型> {
private 泛型标识 /*（成员变量类型）*/ var;
.....
}
示例
// 此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
// 在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型
public class Generic<T>{
// key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定
private T key;
// 泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
public Generic(T key) {
this.key = key;
}
// 泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
public T getKey(){
return key;
}
}
// 泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型
// 传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为Integer.
Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(123456);
// 传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为String.
Generic<String> genericString = new Generic<String>("key_vlaue");
Log.d("泛型测试", "key is " + genericInteger.getKey());
Log.d("泛型测试", "key is " + genericString.getKey());
==注意：==
- 泛型的类型参数只能是类类型，不能是简单类型。
- 不能对确切的泛型类型使用instanceof操作。如下面的操作是非法的，编译时会出错。
如：if(str instanceof Generic<String>){ }
泛型接口
定义
// 定义一个泛型接口
public interface Generator<T> {
public T next();
}
示例
正确使用
/**
* 传入泛型实参时：
* 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator<T>
* 但是我们可以为T传入无数个实参，形成无数种类型的Generator接口。
* 在实现类实现泛型接口时，如已将泛型类型传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
* 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。
*/
public class FruitGenerator implements Generator<String> {
private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};
@Override
public String next() {
Random rand = new Random();
return fruits[rand.nextInt(3)];
}
}
错误使用
/**
* 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中
* 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
* 如果不声明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class"
*/
class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
@Override
public T next() {
return null;
}
}
泛型方法
定义
/**
* 泛型方法
* @param clazz 传入的泛型实参
* @return T 返回值为T类型
* 说明：
* 1）public 与 返回值中间<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
* 2）只有声明了<T>的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
* 3）<T>表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
* 4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
*/
public <T> T genericMethod(Class<T> clazz) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
T instance = clazz.newInstance();
return instance;
}
/**
* 泛型方法，可变参数
* @param args 传入的泛型可变参数
*/
public <T> void printMsg(T... args) {
for(T t : args){
Log.d("泛型测试","t is " + t);
}
}
简单示例
// 主方法
public static void main(String[] strs) {
// 通过泛型方法创建对象
Object obj = genericMethod(Class.forName("android.app.Activity"));
}
深入泛型方法示例
public class GenericFruit {
class Fruit{
@Override
public String toString() {
return "fruit";
}
}
class Apple extends Fruit{
@Override
public String toString() {
return "apple";
}
}
class Person{
@Override
public String toString() {
return "Person";
}
}
class GenerateTest<T>{
public void show_1(T t){
System.out.println(t.toString());
}
// 在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型E，这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同，也可以不同。
// 由于泛型方法在声明的时候会声明泛型<E>，因此即使在泛型类中并未声明泛型，编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
public <E> void show_3(E t){
System.out.println(t.toString());
}
// 在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型T，注意这个T是一种全新的类型，可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
public <T> void show_2(T t){
System.out.println(t.toString());
}
}
public static void main(String[] args) {
Apple apple = new Apple();
Person person = new Person();
GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();
// apple是Fruit的子类，所以这里可以
generateTest.show_1(apple);
// 编译器会报错，因为泛型类型实参指定的是Fruit，而传入的实参类是Person
//generateTest.show_1(person);
// 使用这两个方法都可以成功
generateTest.show_2(apple);
generateTest.show_2(person);
// 使用这两个方法也都可以成功
generateTest.show_3(apple);
generateTest.show_3(person);
}
}
静态方法与泛型
public class StaticGenerator<T> {
....
....
/**
* 如果在类中定义使用泛型的静态方法，需要添加额外的泛型声明（将这个方法定义成泛型方法）
* 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
* 如：public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息：
* "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
*/
public static <T> void show(T t) {
}
}
泛型方法总结
泛型方法能使方法独立于类而产生变化，以下是一个基本的指导原则：
无论何时，如果你能做到，你就该尽量使用泛型方法。也就是说，如果使用泛型方法将整个类泛型化，那么就应该使用泛型方法。另外对于一个static的方法而已，无法访问泛型类型的参数。所以如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法。
泛型优点
1. 类型安全
这是最显而易见的，泛型的主要目标是提高 Java 程序的类型安全。通过使用泛型定义的变量的类型限制，可以很容易实现编译期间的类型检测，避免了大量因为使用Object带来的不必要的类型错误。
没有泛型，这些对Object变量的类型假设就只存在于程序员的头脑中（或者如果幸运的话，还存在于代码注释中），而且每次使用前还需要进行不安全的强制类型转换。
2. 代码复用
泛型的一个很大好处就是增加了代码的复用性，比如上面的 Generic 类，就能存取任意类型的对象，而不用为每种类型写一个包装类。
3. 潜在的性能收益
泛型为较大的优化带来可能。在泛型的初始实现中，编译器将强制类型转换（没有泛型的话，程序员会指定这些强制类型转换）插入生成的字节码中。但是更多类型信息可用于编译器这一事实，为未来版本的 JVM 的优化带来可能。由于泛型的实现方式，支持泛型（几乎）不需要 JVM 或类文件更改。所有工作都在编译器中完成，编译器生成类似于没有泛型（和强制类型转换）时所写的代码，只是更能确保类型安全而已。Java语言引入泛型的好处是安全简单。泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。
PECS原则
- 如果要从集合中读取类型T的数据，并且不能写入，可以使用 ? extends 通配符；(Producer Extends)
- 如果要从集合中写入类型T的数据，并且不需要读取，可以使用 ? super 通配符；(Consumer Super)
- 如果既要存又要取，那么就不要使用任何通配符。
参考：
网友评论