史上最全图文讲解Java泛型

前言泛型在java中有很重要的地位无论是开源框架还是JDK源码都能看到它。毫不夸张的说泛型是通用设计上必不可少的元素所以真正理解与正确使用泛型是一门必修课。一泛型本质Java 泛型generics是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型即给类型指定一个参数然后在使用时再指定此参数具体的值那样这个类型就可以在使用时决定了。这种参数类型可以用在类、接口和方法中分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。二为什么使用泛型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提高代码的重用率。1保证了类型的安全性。在没有泛型之前从集合中读取到的每一个对象都必须进行类型转换如果不小心插入了错误的类型对象在运行时的转换处理就会出错。比如没有泛型的情况下使用集合12345publicstaticvoidnoGeneric() {ArrayList names newArrayList();names.add(mikechen的互联网架构);names.add(123);//编译正常}有泛型的情况下使用集合12345publicstaticvoiduseGeneric() {ArrayListString names newArrayList();names.add(mikechen的互联网架构);names.add(123);//编译不通过}有了泛型后定义好的集合names在编译的时候add(123)就会编译不通过。相当于告诉编译器每个集合接收的对象类型是什么编译器在编译期就会做类型检查告知是否插入了错误类型的对象使得程序更加安全增强了程序的健壮性。2 消除强制转换泛型的一个附带好处是消除源代码中的许多强制类型转换这使得代码更加可读并且减少了出错机会。还是举例说明以下没有泛型的代码段需要强制转换123List list newArrayList();list.add(hello);String s (String) list.get(0);当重写为使用泛型时代码不需要强制转换123ListString list newArrayListString();list.add(hello);String s list.get(0);// no cast3避免了不必要的装箱、拆箱操作提高程序的性能在非泛型编程中将筒单类型作为Object传递时会引起Boxing装箱和Unboxing拆箱操作这两个过程都是具有很大开销的。引入泛型后就不必进行Boxing和Unboxing操作了所以运行效率相对较高特别在对集合操作非常频繁的系统中这个特点带来的性能提升更加明显。泛型变量固定了类型使用的时候就已经知道是值类型还是引用类型避免了不必要的装箱、拆箱操作。123object a1;//由于是object类型会自动进行装箱操作。intb(int)a;//强制转换拆箱操作。这样一去一来当次数多了以后会影响程序的运行效率。使用泛型之后123456789publicstaticT GetValueT(T a){returna;}publicstaticvoidMain(){intbGetValueint(1);//使用这个方法的时候已经指定了类型是int所以不会有装箱和拆箱的操作。}4提高了代码的重用性。三如何使用泛型泛型有三种使用方式分别为泛型类、泛型接口和泛型方法。1、泛型类泛型类把泛型定义在类上定义格式123publicclass类名 泛型类型1,... {}注意事项泛型类型必须是引用类型非基本数据类型定义泛型类在类名后添加一对尖括号并在尖括号中填写类型参数参数可以有多个多个参数使用逗号分隔public class GenericClassab,a,c {}当然这个后面的参数类型也是有规范的不能像上面一样随意通常类型参数我们都使用大写的单个字母表示T任意类型 typeE集合中元素的类型 elementKkey-value形式 keyV key-value形式 value示例代码泛型类1234567891011121314publicclassGenericClassT {privateT value;publicGenericClass(T value) {this.value value;}publicT getValue() {returnvalue;}publicvoidsetValue(T value) {this.value value;}}测试类1234567//TODO 1:泛型类GenericClassString name newGenericClass(mikechen的互联网架构);System.out.println(name.getValue());GenericClassInteger number newGenericClass(123);System.out.println(number.getValue());运行结果2、泛型接口泛型方法概述把泛型定义在方法上定义格式123public泛型类型 返回类型 方法名泛型类型 变量名 {}注意要点方法声明中定义的形参只能在该方法里使用而接口、类声明中定义的类型形参则可以在整个接口、类中使用。当调用fun()方法时根据传入的实际对象编译器就会判断出类型形参T所代表的实际类型。1234567891011121314publicinterfaceGenericInterfaceT {voidshow(T value);}}publicclassStringShowImplimplementsGenericInterfaceString {Overridepublicvoidshow(String value) {System.out.println(value);}}publicclassNumberShowImplimplementsGenericInterfaceInteger {Overridepublicvoidshow(Integer value) {System.out.println(value);}}注意使用泛型的时候前后定义的泛型类型必须保持一致否则会出现编译异常1GenericInterfaceString genericInterface newNumberShowImpl();//编译异常或者干脆不指定类型那么 new 什么类型都是可以的12GenericInterface g1 newNumberShowImpl();GenericInterface g2 newStringShowImpl();3、泛型方法泛型方法是在调用方法的时候指明泛型的具体类型 。定义格式修饰符代表泛型的变量返回值类型 方法名(参数){}例如12345678910111213141516171819202122232425262728293031/**** param t 传入泛型的参数* param T 泛型的类型* return T 返回值为T类型* 说明* 1public 与 返回值中间T非常重要可以理解为声明此方法为泛型方法。* 2只有声明了T的方法才是泛型方法泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。* 3T表明该方法将使用泛型类型T此时才可以在方法中使用泛型类型T。* 4与泛型类的定义一样此处T可以随便写为任意标识常见的如T、E等形式的参数常用于表示泛型。*/publicT T genercMethod(T t){System.out.println(t.getClass());System.out.println(t);returnt;}publicstaticvoidmain(String[] args) {GenericsClassDemoString genericString newGenericsClassDemo(helloGeneric);//这里的泛型跟下面调用的泛型方法可以不一样。String str genericString.genercMethod(hello);//传入的是String类型,返回的也是String类型Integer i genericString.genercMethod(123);//传入的是Integer类型,返回的也是Integer类型}classjava.lang.Stringhelloclassjava.lang.Integer123这里可以看出泛型方法随着我们的传入参数类型不同他得到的类型也不同。泛型方法能使方法独立于类而产生变化。