Java泛型

泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本质是参数化类型，也就是说所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、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。Java语言引入泛型的好处是安全简单。在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换 ，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。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，以提高代码的重用率。

泛型的基本规则：

1、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。
2、同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），不同版本的泛型类实例是不兼容的。
3、泛型的类型参数可以有多个，中间用逗号隔开。
4、泛型的参数类型可以使用extends语句，例如<T extends superclass>。习惯上称为“有界类型”。
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");

例子：

class Gen<T> {
private T ob; // 定义泛型成员变量

public Gen(T ob) {
    this.ob = ob;
}

public T getOb() {
    return ob;
}

public void setOb(T ob) {
    this.ob = ob;
}

public void showType() {
    System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
}
}

public class GenDemo {
public static void main(String[] args) {
    // 定义泛型类Gen的一个Integer版本
    Gen<Integer> intOb = new Gen<Integer>(88);
    intOb.showType();
    int i = intOb.getOb();
    System.out.println("value= " + i);
    System.out.println("----------------------------------");
    // 定义泛型类Gen的一个String版本
    Gen<String> strOb = new Gen<String>("Hello Gen!");
    strOb.showType();
    String s = strOb.getOb();
    System.out.println("value= " + s);
}
}

下面解释一下上面泛型类的语法：

使用<T>来声明一个类型持有者名称，然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。

当然T仅仅是个名字，这个名字可以自行定义。
class GenericsFoo<T> 声明了一个泛型类，这个T没有任何限制，实际上相当于Object类型，实际上相当于 class GenericsFoo<T extends Object>。

与Object泛型类相比，使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候，可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如
GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));

当然，也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型，但是你在使用该对象的时候，就需要强制转换了。比如：GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33"));

实际上，当构造对象时不指定类型信息的时候，默认会使用Object类型，这也是要强制转换的原因。

限制泛型

class GenericsFoo<T> {
private T x;

public GenericsFoo(T x) {
    this.x = x;
}

public T getX() {
    return x;
}

public void setX(T x) {
    this.x = x;
}
}

public class GenericsFooDemo {
public static void main(String args[]) {
    GenericsFoo<String> strFoo = new GenericsFoo<String>("Hello Generics!");
    GenericsFoo<Double> douFoo = new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));
    GenericsFoo<Object> objFoo = new GenericsFoo<Object>(new Object());
    System.out.println("strFoo.getX=" + strFoo.getX());
    System.out.println("douFoo.getX=" + douFoo.getX());
    System.out.println("objFoo.getX=" + objFoo.getX());
}
}

在上面的例子中，由于没有限制class GenericsFoo<T>类型持有者T的范围，实际上这里的限定类型相当于Object，这和“Object泛型”实质是一样的。限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做：
class GenericsFoo<T extends Collection>，这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类，传入非Collection接口编译会出错。

注意：<T extends Collection>这里的限定使用关键字extends，后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了，应该理解为T类型是实现Collection接口的类型，或者T是继承了XX类的类型。

当前看到的这个写法是可以编译通过，并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了，因为<T extends Collection>这么定义类型的时候，就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型，这个类型实现了Collection接口，但是实现 Collection接口的类很多很多，如果针对每一种都要写出具体的子类类型，那也太麻烦了，我干脆还不如用Object通用一下。别急，泛型针对这种情况还有更好的解决方案，那就是“通配符泛型”。

多接口限制

虽然Java泛型简单的用 extends 统一的表示了原有的 extends 和 implements 的概念，但仍要遵循应用的体系，Java 只能继承一个类，但可以实现多个接口，所以你的某个类型需要用 extends 限定，且有多种类型的时候，只能存在一个是类，并且类写在第一位，接口列在后面，也就是：

<T extends SomeClass & interface1 & interface2 & interface3>

这里的例子仅演示了泛型方法的类型限定，对于泛型类中类型参数的限制用完全一样的规则，只是加在类声明的头部，如：

public class Demo<Textends Comparable & Serializable> {
// T类型就可以用Comparable声明的方法和Seriablizable所拥有的特性了
}

通配符泛型

为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点，引入了“通配符泛型”，针对上面的例子，使用通配泛型格式为<? extends Collection>，“？”代表未知类型，这个类型是实现Collection接口。那么上面实现的方式可以写为：

public class CollectionGenFooDemo {    
public static void main(String args[]) {        
//CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null; 
//listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());   
CollectionGenFoo<?> listFoo1 = null;       
listFoo1=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());        
System.out.println("实例化成功!");    
} 
}

注意：
1、如果只指定了<?>，而没有extends，则默认是允许Object及其下的任何Java类了。也就是任意类。
2、通配符泛型不单可以向下限制，如<? extends Collection>，还可以向上限制，如<? super Double>，表示类型只能接受Double及其上层父类类型，如Number、Object类型的实例。
3、泛型类定义可以有多个泛型参数，中间用逗号隔开，还可以定义泛型接口，泛型方法。这些都与泛型类中泛型的使用规则类似。