Java泛型

Java 泛型是Java语言的一项重要特性，自JDK 5.0引入以来，极大地提高了代码的类型安全性，降低了类型转换的负担，并提升了代码的可读性和重用性。泛型允许我们在类、接口和方法中使用类型参数，使得代码能够处理多种数据类型。 1. **Java 泛型的基本概念** - 泛型的本质是在编译时进行类型检查，它允许我们在定义类、接口或方法时使用类型参数，如`<T>`，这里的`T`就是一个类型占位符，代表任意类型。在实际使用时，我们可以指定具体的类型，如`<String>`、`<Integer>`等。 - 例如，`class Java_Generics<K, V>`定义了一个带有两个类型参数的类，`K`和`V`类似于方法中的参数，它们在实例化时会被替换为具体的类型。 2. **泛型通配符** - 泛型通配符通常表示为`?`，它代表一个未知的类型。例如，`List<?>`表示一个包含任意类型的列表，但无法添加元素，只能读取。通配符可以带有扩展限制，如`List<? extends Number>`表示列表中的元素是`Number`或其子类，这样可以安全地读取`Number`对象，但仍然不能添加元素。 3. **类型安全与自动装箱拆箱** - 泛型消除了强制类型转换的需要，提高了类型安全性。例如，使用泛型集合`List<String>`，当你尝试添加一个非`String`类型的对象时，编译器会报错，避免了运行时可能的ClassCastException。 - 自动装箱拆箱也是从JDK 5.0开始引入的特性，使得基本类型与对应的包装类之间可以自动转换，简化了代码。 4. **泛型类的实例化** - 实例化泛型类时，需要指定类型参数的实际类型，如`TestGen<String, String> t = new TestGen<String, String>();`。这被称为类型参数的边界。 - 如果类型参数不指定，如`TestGen t = new TestGen();`，则默认类型参数为`Object`，丧失了泛型的优势。 5. **泛型与继承** - 泛型类的类型参数可以用继承约束，如`class TestGen<K extends Number, V>`，这意味着`K`必须是`Number`或其子类。这在多态场景下很有用，可以确保方法参数的类型一致性。 6. **擦除与类型擦除** - 在编译时，Java的泛型信息会被擦除，这意味着在运行时，所有的泛型类都会退化为非泛型形式，这就是所谓的类型擦除。因此，泛型并不提供运行时类型检查，只在编译阶段起作用。 7. **边界通配符与PECS原则** - `? extends T`用于表示生产者（Producer），适合于读取操作，因为你可以从这样的集合中取出`T`类型或其子类的对象。 - `? super T`用于表示消费者（Consumer），适合于写入操作，因为你可以向这样的集合中添加`T`类型或其父类的对象。 - 这是PECS（Producer Extends, Consumer Super）原则的简写，有助于指导泛型通配符的正确使用。 Java泛型通过引入类型参数，增强了代码的类型安全，简化了类型转换，并提高了代码的重用性。理解和熟练运用泛型是成为专业Java开发者的必备技能。在实际编程中，应充分利用泛型来编写更加健壮和可维护的代码。