我今天聊聊JAVA中的泛型， 它是一個(gè)廣泛使用但討論較少的主題。我們經(jīng)常會(huì)使用它，但大多數(shù)開(kāi)發(fā)人員并沒(méi)有真正了解它。

Java開(kāi)發(fā)中你們肯定都用過(guò)List或者ArrayList。那你們應(yīng)該記得如何定義他們吧？

List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 這里的Integer 就是使用了泛型

這就是我們聲明的方式。所以，我們使用了泛型。這里，<Integer>是我們傳遞的指定類(lèi)型。那是一個(gè)類(lèi)型。在我們創(chuàng)建這樣的列表后，您只能將整數(shù)添加到列表中。

那如果我們不指定類(lèi)型呢？

List numList = new ArrayList<>(); //不指定類(lèi)型

如果我們像上面這樣定義列表，我們就可以將從 Object 超類(lèi)擴(kuò)展的任何類(lèi)型的數(shù)據(jù)添加到列表中。

所以添加泛型后，我們可以實(shí)現(xiàn)此列表的類(lèi)型安全。

泛型意味著參數(shù)化類(lèi)型。Java 讓我們創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)、接口和方法，可以在泛型域中與不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)（對(duì)象）一起使用。

泛型的優(yōu)點(diǎn)是：

• 代碼可重用性——我們可以使用具有多種對(duì)象類(lèi)型的通用代碼
• 編譯時(shí)類(lèi)型檢查——Java 將在編譯時(shí)檢查泛型代碼是否有錯(cuò)誤
• 類(lèi)型安全——我們可以限制添加不必要的數(shù)據(jù)
• 集合中的用法——集合需要對(duì)象類(lèi)型來(lái)處理數(shù)據(jù)

讓我們舉個(gè)例子來(lái)解釋為什么我們需要泛型。

想象一下，您必須使用打印機(jī)類(lèi)打印數(shù)字和文本。打印機(jī)有一種在創(chuàng)建數(shù)據(jù)時(shí)接受數(shù)據(jù)的方法。

在傳統(tǒng)方式中，我們必須創(chuàng)建 2 個(gè)類(lèi)，因?yàn)槲覀冇?2 種數(shù)據(jù)類(lèi)型：數(shù)字（整數(shù)）和文本（字符串）

public class TextPrinter {
    private final String data;

    public TextPrinter(String data) {
        this.data = data;
    }

    public void print() {
        System.out.println("print::: " + data);
    }
}

public class NumberPrinter {
    private final Integer data;

    public NumberPrinter(Integer data) {
        this.data = data;
    }

    public void print() {
        System.out.println("print::: " + data);
    }
}

使用：

public class GenericsMAIn {
    public static void main(String[] args) {
        NumberPrinter numberPrinter = new NumberPrinter(5);
        numberPrinter.print(); // 輸出 print::: 5
        TextPrinter textPrinter = new TextPrinter("Hello");
        textPrinter.print();   // 輸出  print::: Hello
    }
}

有沒(méi)有覺(jué)得代碼重復(fù)了？唯一的區(qū)別就是數(shù)據(jù)類(lèi)型不同！

下面我們利用泛型來(lái)改造一下，使它成為一個(gè)通用的類(lèi)型

public class Printer<T> {
    private final T data;

    public Printer(T data) {
        this.data = data;
    }

    public void print() {
        System.out.println("print::: " + data);
    }
}

使用：

Printer<Integer> integerPrinter = new Printer<>(5);
integerPrinter.print();   // 輸出 print::: 5

Printer<String> stringPrinter = new Printer<>("Hello");
stringPrinter.print();   // 輸出 print::: Hello

Printer<Double> doublePrinter = new Printer<>(45.34);
doublePrinter.print();   // 輸出 print::: 45.34

Printer<Long> longPrinter = new Printer<>(5L);
longPrinter.print();z    //輸出 print::: 5

現(xiàn)在我們就只寫(xiě)了一個(gè)類(lèi)，T用來(lái)表示作為通用標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)型。我們甚至可以為其他數(shù)據(jù)類(lèi)型（例如 Double/Long）創(chuàng)建打印對(duì)象。代碼可重用性是通過(guò)風(fēng)格實(shí)現(xiàn)的。

我們還可以創(chuàng)建多個(gè)類(lèi)型的通用類(lèi)。如下：

public class MultiPrinter<T, V> {
    private final T data1;
    private final V data2;

    public MultiPrinter(T data1, V data2) {
        this.data1 = data1;
        this.data2 = data2;
    }

    public void print() {
        System.out.println("print::: " + data1 + " : " + data2);
    }
}

MultiPrinter<Integer, String> multiPrinter = new MultiPrinter<>(5, "Hello");
multiPrinter.print(); // 輸出 print::: 5 : Hello

Java 類(lèi)型命名約定

• E - 元素（用于集合）
• K — 鍵（在地圖中使用）
• N——數(shù)字
• T——類(lèi)型
• V - 值（在地圖中使用）
• S、U、V 等 — 第二、第三、第四類(lèi)型

有界泛型

這是泛型的高級(jí)版本。我們可以通過(guò)有界泛型來(lái)限制更多并實(shí)現(xiàn)更多類(lèi)型安全。

假設(shè)我們有一個(gè)AnimalPrinter類(lèi)，它只能打印動(dòng)物詳細(xì)信息。不允許與其他物體一起使用。如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？

public class Animal {
    private final String name;
    private final String color;
    private final Integer age;

    public Animal(String name, String color, Integer age) {
        this.name = name;
        this.color = color;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Animal animal = (Animal) o;
        return Objects.equals(name, animal.name) && Objects.equals(color, animal.color) && Objects.equals(age, animal.age);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, color, age);
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public Cat(String name, String color, Integer age) {
        super(name, color, age);
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name, String color, Integer age) {
        super(name, color, age);
    }
}

public class AnimalPrinter<T extends Animal> {
    private final T animalData;

    public AnimalPrinter(T animalData) {
        this.animalData = animalData;
    }

    public void print() {
        System.out.println("Name::: " + animalData.getName());
        System.out.println("Color::: " + animalData.getColor());
        System.out.println("Age::: " + animalData.getAge());
    }
}

在這個(gè)類(lèi)中，T 擴(kuò)展 Animal 部分完成了工作！我們限制了狗和貓的通用性！

AnimalPrinter<Cat> animalPrinter1 = new AnimalPrinter<>(new Cat("Jim", "brown", 2));
animalPrinter1.print();
AnimalPrinter<Dog> animalPrinter2 = new AnimalPrinter<>(new Dog("Rocky", "black", 5));
animalPrinter2.print();

多重界限

假設(shè)我們想向打印機(jī)通用功能添加更多功能。我們可以這樣實(shí)現(xiàn)。

public class AnimalPrinter<T extends Animal & Serializable> {
    ..................
}

我使用 Serialized 接口提供了 Serialized 功能。這里有一些重要的事情需要記住。

• 我們必須在子類(lèi)（Cat 和 Dog）中實(shí)現(xiàn)接口。
• 類(lèi)應(yīng)該放在第一位，然后是 & 和接口。
• 由于 Java 不支持多重繼承，因此只能擴(kuò)展 1 個(gè)類(lèi)。

泛型通配符

通配符由問(wèn)號(hào)?表示 在 Java 中，我們用它們來(lái)指代未知類(lèi)型。這可以用作泛型的參數(shù)類(lèi)型。然后它將接受任何類(lèi)型。在下面的代碼中，我使用通配符將任何對(duì)象的列表用作方法參數(shù)。

public static void printList(List<?> list) {
    System.out.println(list);
}

printList(
    Arrays.asList(
        new Cat("Jim", "brown", 2),
        new Dog("Rocky", "black", 5)
    )
);
printList(Arrays.asList(50, 60));
printList(Arrays.asList(50.45, 60.78));

// output:
// [generics.Cat@b1fa3959, generics.Dog@62294cd9]
// [50, 60]
// [50.45, 60.78]

列表現(xiàn)在可以是任何類(lèi)型！

1??上限通配符

考慮這個(gè)例子：

public static void printAnimals(List<Animal> animals) {
      animals.forEach(Animal::eat);
}

如果我們想象Animal的子類(lèi)型，例如Dog ，我們就不能將此方法與Dog列表一起使用，即使Dog是Animal的子類(lèi)型。我們可以使用通配符來(lái)做到這一點(diǎn)。

public static void printAnimals(List<? extends Animal> animals) {
    ...
}

現(xiàn)在，此方法適用于Animal類(lèi)型及其所有子類(lèi)型。

printAnimals(
    Arrays.asList(
        new Cat("Jim", "brown", 2),
        new Dog("Rocky", "black", 5)
    )
);

這稱(chēng)為上限通配符，其中Animal類(lèi)型是上限。

2??下界通配符

我們還可以指定具有下限的通配符，其中未知類(lèi)型必須是指定類(lèi)型的超類(lèi)型。可以使用super 關(guān)鍵字后跟特定類(lèi)型來(lái)指定下限。

例子：

public static void addIntegers(List<? super Integer> list){
    list.add(new Integer(70));
}

通用方法

想象一下，我們需要一種采用不同數(shù)據(jù)類(lèi)型并執(zhí)行某些操作的方法。我們可以為此創(chuàng)建一個(gè)通用方法并重用它。

public static <T> void call(T data) {
    System.out.println(data);
}

call("hello");
call(45);
call(15.67);
call(5L);
call(new Dog("Rocky", "black", 5));

/* output:
    hello
    45
    15.67
    5
    generics.Dog@62294cd9
*/ 

如果我們想返回?cái)?shù)據(jù)而不是 VOID，我們也可以這樣做。

public static <T> T getData(T data) {
    return data;
}

System.out.println(getData("Test"));   // 輸出 Test

我們也可以在通用方法中接受多種數(shù)據(jù)類(lèi)型。

public static <T, V> void getMultiData(T data1, V data2) {
    System.out.println("data 1: " + data1);
    System.out.println("data 2: " + data2);
}

getMultiData(50, "Shades of Grey");

好了,今天的分享就到這里，如果各位覺(jué)得老七的文章還不錯(cuò)的話，麻煩大家動(dòng)動(dòng)小手，