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泛型
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1.概述
Java 泛型（
generics
）是 JDK 5 中引入的一個新特性, 泛型提供了編譯時類型安全檢測機制，該機制允許程式員在編譯時檢測到非法的類型。
泛型的本質是參數化類型，也就是說所操作的資料類型被指定為一個參數。
假定我們有這樣一個需求：寫一個排序方法，能夠對整型數組、字元串數組甚至其他任何類型的數組進行排序，該如何實作？
答案是可以使用 Java 泛型。
使用 Java 泛型的概念，我們可以寫一個泛型方法來對一個對象數組排序。然後，調用該泛型方法來對整型數組、浮點數數組、字元串數組等進行排序。
2.泛型方法
你可以寫一個泛型方法，該方法在調用時可以接收不同類型的參數。根據傳遞給泛型方法的參數類型，編譯器适當地處理每一個方法調用。
下面是定義泛型方法的規則：
- 所有泛型方法聲明都有一個類型參數聲明部分（由尖括号分隔），該類型參數聲明部分在方法傳回類型之前（在下面例子中的
<E>
- 每一個類型參數聲明部分包含一個或多個類型參數，參數間用逗号隔開。一個泛型參數，也被稱為一個類型變量，是用于指定一個泛型類型名稱的辨別符
- 類型參數能被用來聲明傳回值類型，并且能作為泛型方法得到的實際參數類型的占位符
- 泛型方法體的聲明和其他方法一樣。注意類型參數隻能代表引用型類型，不能是原始類型（像
int
double
char
執行個體
下面的例子示範了如何使用泛型方法列印不同字元串的元素：
public class GenericMethodTest
{
// 泛型方法 printArray
public static <E> void printArray( E[] inputArray )
{
// 輸出數組元素
for ( E element : inputArray ){
System.out.printf( "%s ", element );
}
System.out.println();
}
public static void main( String[] args )
{
// 建立不同類型數組： Integer, Double 和 Character
Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
System.out.println( "整型數組元素為:" );
printArray( intArray ); // 傳遞一個整型數組
System.out.println( "\n雙精度型數組元素為:" );
printArray( doubleArray ); // 傳遞一個雙精度型數組
System.out.println( "\n字元型數組元素為:" );
printArray( charArray ); // 傳遞一個字元型數組
}
} 編譯以上代碼，運作結果如下所示：
整型數組元素為:
1 2 3 4 5
雙精度型數組元素為:
1.1 2.2 3.3 4.4
字元型數組元素為:
H E L L O 有界的類型參數:
可能有時候，你會想限制那些被允許傳遞到一個類型參數的類型種類範圍。例如，一個操作數字的方法可能隻希望接受
Number
或者
Number
子類的執行個體。這就是有界類型參數的目的。
要聲明一個有界的類型參數，首先列出類型參數的名稱，後跟
extends
關鍵字，最後緊跟它的上界。
下面的例子示範了 "
extends
" 如何使用在一般意義上的意思 "
extends
"（類）或者"
implements
"（接口）。該例子中的泛型方法傳回三個可比較對象的最大值。
public class MaximumTest
{
// 比較三個值并傳回最大值
public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z)
{
T max = x; // 假設x是初始最大值
if ( y.compareTo( max ) > 0 ){
max = y; //y 更大
}
if ( z.compareTo( max ) > 0 ){
max = z; // 現在 z 更大
}
return max; // 傳回最大對象
}
public static void main( String[] args )
{
System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的數為 %d\n\n",
3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );
System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的數為 %.1f\n\n",
6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );
System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的數為 %s\n","pear",
"apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );
}
} 3, 4 和 5 中最大的數為 5
6.6, 8.8 和 7.7 中最大的數為 8.8
pear, apple 和 orange 中最大的數為 pear 3.泛型類
泛型類的聲明和非泛型類的聲明類似，除了在類名後面添加了類型參數聲明部分。
和泛型方法一樣，泛型類的類型參數聲明部分也包含一個或多個類型參數，參數間用逗号隔開。一個泛型參數，也被稱為一個類型變量，是用于指定一個泛型類型名稱的辨別符。因為他們接受一個或多個參數，這些類被稱為參數化的類或參數化的類型。
如下執行個體示範了我們如何定義一個泛型類:
public class Box<T> {
private T t;
public void add(T t) {
this.t = t;
}
public T get() {
return t;
}
public static void main(String[] args) {
Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
Box<String> stringBox = new Box<String>();
integerBox.add(new Integer(10));
stringBox.add(new String("光束雲智"));
System.out.printf("整型值為 :%d\n\n", integerBox.get());
System.out.printf("字元串為 :%s\n", stringBox.get());
}
} 整型值為 :10
字元串為 :光束雲智 4.類型通配符
1).類型通配符一般是使用
?
代替具體的類型參數。例如
List<?>
在邏輯上是
Lis<String>
List<Integer>
等所有
List<具體類型實參>
的父類。
import java.util.*;
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> name = new ArrayList<String>();
List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
List<Number> number = new ArrayList<Number>();
name.add("icon");
age.add(18);
number.add(314);
getData(name);
getData(age);
getData(number);
}
public static void getData(List<?> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
} 輸出結果為：
data :icon
data :18
data :314 解析： 因為
getData()
方法的參數是
List
類型的，是以
name
，
age
number
都可以作為這個方法的實參，這就是通配符的作用
2).類型通配符上限通過形如
List
來定義，如此定義就是通配符泛型值接受
Number
及其下層子類類型。
import java.util.*;
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> name = new ArrayList<String>();
List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
List<Number> number = new ArrayList<Number>();
name.add("icon");
age.add(18);
number.add(314);
//getUperNumber(name);//1
getUperNumber(age);//2
getUperNumber(number);//3
}
public static void getData(List<?> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
} 輸出結果：
data :18
data :314 解析： 在(
//1
)處會出現錯誤，因為
getUperNumber()
方法中的參數已經限定了參數泛型上限為
Number
，是以泛型為
String
是不在這個範圍之内，是以會報錯
3).類型通配符下限通過形如
List<? super Number>
來定義，表示類型隻能接受
Number
及其三層父類類型，如
Object
類型的執行個體。
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