Java——泛型基本總結（通配符、泛型接口、泛型方法）

目錄

1、泛型的產生背景

2、泛型的通配符？

3、泛型接口（重點）

4、泛型方法

5、總結

JDK1.5后的三大主要特性：泛型、枚舉、Annotation。

1、泛型的產生背景

假如，現在定義一個表示坐標的類，Point，屬性坐標x，y，但是此類設計特殊，現在由于設計特殊，現在實際使用中有可能出現以下三種結構的數據：

整數：x=10、y=10；

小數：x=10.1、y=10.1；

字符串：x=東經10度、y=北緯20度。

可以發現，Point中可以保存三種數據類型，而Point類中只存在xy兩個屬性。現在唯一可以想到的數據類型就是Object類型，因為滿足以下轉換：

保存int：int-》自動裝箱為Integer-》向上轉型為Object；

保存double：double-》自動裝箱為Double-》向上轉型為Object；

保存字符串：String-》向上轉型為Object。

【第一步】：定義Point類

class Point {

private Object x;

private Object y;

public Object getX() {

return x;

}

public void setX(Object x) {

this.x = x;

}

public Object getY() {

return y;

}

public void setY(Object y) {

this.y = y;

}

}

【第二步】：設置&取出數據

Point p = new Point();

//整型數據

p.setX(10);

p.setY(10);

int x1 = (Integer)p.getX();

int y1 = (Integer)p.getY();

System.out.println("x="+x1+",y="+y1);

//double數據

p.setX(10.1);

p.setY(10.1);

double x2 = (Double)p.getX();

double y2 = (Double)p.getY();

System.out.println("x="+x2+",y="+y2);

//字符串數據

p.setX("東經10度");

p.setY("北緯20度");

String x3 = (String)p.getX();

Stringy3 = (String)p.getY();

System.out.println("x="+x3+",y="+y3);

以上的操作雖然滿足了要求，但是整個代碼的實現關鍵在于利用了Object類型，利用Object操作的優點是可以接收所有的數據類型，但是Object類要接收數據類型，必須進行強制的向下轉型，存在隱患：

p.setX(100);

p.setY("北緯20度");

String x3 = (String)p.getX();

String y3 = (String)p.getY();

System.out.println("x="+x3+",y="+y3);

以上代碼編譯OK，但是項目運行時會發生錯誤：

以上分析可知，向下轉型這種操作本身存在安全隱患問題，且不能通過編譯檢查出來，用Object類進行這類處理就說有這種問題。那么該問題如何解決呢？唯一的解決方案就是不進行對象的向下轉型。這樣的背景下，就產生了泛型的技術。

泛型的本質：類中的屬性或方法的參數，不設置具體的類型，只使用一個標記表示，而在類使用的時候才對其動態的綁定一種數據類型。

【舉例】：使用泛型

class Point { //T:Type,P:Param,R:Return

private T x;

private T y;

public T getX() {

return x;

}

public void setX(T x) {

this.x = x;

}

public T getY() {

return y;

}

public void setY(T y) {

this.y = y;

}

}

此時，Point類中的屬性類型無法確定，必須在類實例化對象的時候動態的綁定。

【舉例】：使用泛型

Point p = new Point<>();

p.setX("東經10度");

p.setY("北緯20度");

String x = p.getX();

String y = p.getY();

System.out.println("x="+x+",y="+y);

此時我們設置數據時，數據類型不是String，編譯不通過，且取出數據時也不用進行強制向下轉型，消除了安全隱患。

2、泛型的通配符？

現在假設有如下泛型類：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Message msg = new Message<>();

fun(msg);

System.out.println(msg.getInfo());

}

public static void fun(Message temp){

temp.setInfo("HELLO");

}

}

class Message{

private T info;

public T getInfo() {

return info;

}

public void setInfo(T info) {

this.info = info;

}

}

泛型類型可以改變，將以上使用的泛型類型由String 變為Integer，此時fun方法不能正常使用，且由于重載是受到參數類型而不是泛型類型的限制，那么無法通過重載來解決此問題。那么該如何解決，需要一種標記滿足以下要求：

可以用于泛型上，這樣可以避免安全警告；

標記使用后，允許接收任何內容，但是不能修改里面的數據；

為此，泛型中提供了一個重要的通配符“?”

【舉例】：使用通配符描述

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Message msg = new Message<>();

msg.setInfo(100);

fun(msg);

}

public static void fun(Message temp){

System.out.println(temp.getInfo());

}

}

但是，此通配符基礎上又擴展處理兩個子通配符組合：

?extends 類：設置泛型的上限，可以設置在類或方法參數中；

?extends Number：表示可以使用的泛型只能是Number或者Number的子類；

?super 類：設置泛型的下限，可以設置在方法參數中：

?super String：表示只能夠設置String或者其父類。

【舉例】：設置泛型的上限（只能設置數字）

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Message msg = new Message<>();

msg.setInfo(1000);

fun(msg);

}

public static void fun(Message temp){

System.out.println(temp.getInfo());

}

}

class Message{

private T info;

public T getInfo() {

return info;

}

public void setInfo(T info) {

this.info = info;

}

}

【舉例】：設置泛型 的下限

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Message msg = new Message<>();

msg.setInfo("1111");

fun(msg);

}

public static void fun(Message temp){

System.out.println(temp.getInfo());

}

}

class Message{

private T info;

public T getInfo() {

return info;

}

public void setInfo(T info) {

this.info = info;

}

}

后續看開發文檔時，會看見很多這樣的通配符標記，我們要看的懂，我們要掌握?的作用是什么。

3、泛型接口（重點）

在接口上用泛型，就是泛型接口。

interface IMessage{

public void print(T t);//方法上使用泛型

}

以上，實現 了泛型接口，但是對于泛型接口的子類，有兩種實現形式：

模式一：子類繼續使用泛型聲明

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

MessageImpl msg = new MessageImpl<>();

msg.print("hello");

}

interface IMessage{

public void print(T t);//方法上使用泛型

}

class MessageImpl

implements IMessage

{

@Override

public void print(P p) {

System.out.println(p);

}

}

}

模式二：子類定義時不使用泛型，直接為父接口設置好泛型類型

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

MessageImpl msg = new MessageImpl();

msg.print("hello");

}

interface IMessage{

public void print(T t);//方法上使用泛型

}

class MessageImpl implements IMessage{

@Override

public void print(String p) {

System.out.println(p);

}

}

}

以上兩種實現模式要掌握，非常重要。

4、泛型方法

若在一個方法使用了泛型，這個方法就稱為泛型方法。

interface IMessage{

public void print(T t);//方法上使用泛型

}

泛型方法不一定還要定義在泛型聲明的一個類中，也可能就是一個方法定義為泛型方法。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Integer num[] = fun(1,2,3);

for (Integer n:num){

System.out.println(n);

}

}

public static T[] fun(T ... arg){ //聲明并返回泛型

return arg;

}

}

現實來講，泛型方法能看懂即可。

5、總結

1）泛型解決的問題就是向下轉型所帶來的安全隱患；

2）泛型的本質：類的屬性或方法的參數可以由用戶在使用時動態設置；

3）通配符?、？ extends 類、? super 類。

作于202005112145，已歸檔

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Java 數據結構

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