java 泛型详解（普通泛型、 通配符、 泛型接口）

摘要: JDK1.5 令我们期待很久,可是当他发布的时候却更换版本号为5.0。这说明Java已经有大幅度的变化。本文将讲解JDK5.0支持的新功能-----Java的泛型.

1、Java泛型

其实Java的泛型就是创建一个用类型作为参数的类。就象我们写类的方法一样，方法是这样的method(String str1,String str2 ),方法中参数str1、str2的值是可变的。而泛型也是一样的，这样写class Java_Generics＜K,V＞，这里边的K和V就象方法中的参数str1和str2,也是可变。

编写泛型类要注意：

在定义一个泛型类的时候，在 “＜＞”之间定义形式类型参数，例如：“class TestGen＜K,V＞”，其中“K” , “V”不代表值，而是表示类型。

实例化泛型对象的时候，一定要在类名后面指定类型参数的值（类型），一共要有两次书写。例如：

TestGen＜String,String＞ t=new TestGen＜String,String＞()；

泛型中＜K extends Object＞,extends并不代表继承，它是类型范围限制。

在实例化对象时不指定泛型，则自动识别为object。

普通泛型

class Point<T>{       // 此处可以随便写标识符号，T是type的简称
private T var ; // var的类型由T指定，即：由外部指定
public T getVar(){  // 返回值的类型由外部决定
return var ;
}
public void setVar(T var){  // 设置的类型也由外部决定
this.var = var ;
}
};
public class GenericsDemo06{
public static void main(String args[]){
Point<String> p = new Point<String>() ; // 里面的var类型为String类型
p.setVar("it") ;        // 设置字符串
System.out.println(p.getVar().length()) ;   // 取得字符串的长度
}
};
----------------------------------------------------------
class Notepad<K,V>{       // 此处指定了两个泛型类型
private K key ;     // 此变量的类型由外部决定
private V value ;   // 此变量的类型由外部决定
public K getKey(){
return this.key ;
}
public V getValue(){
return this.value ;
}
public void setKey(K key){
this.key = key ;
}
public void setValue(V value){
this.value = value ;
}
};
public class GenericsDemo09{
public static void main(String args[]){
Notepad<String,Integer> t = null ;        // 定义两个泛型类型的对象
t = new Notepad<String,Integer>() ;       // 里面的key为String，value为Integer
t.setKey("汤姆") ;        // 设置第一个内容
t.setValue(20) ;            // 设置第二个内容
System.out.print("姓名；" + t.getKey()) ;      // 取得信息
System.out.print("，年龄；" + t.getValue()) ;       // 取得信息

}
};

通配符

class Info<T>{
private T var ;     // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){   // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo14{
public static void main(String args[]){
Info<String> i = new Info<String>() ;       // 使用String为泛型类型
i.setVar("it") ;                            // 设置内容
fun(i) ;
}
public static void fun(Info<?> temp){     // 可以接收任意的泛型对象
System.out.println("内容：" + temp) ;
}
};

受限泛型

class Info<T>{
private T var ;     // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){   // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo17{
public static void main(String args[]){
Info<Integer> i1 = new Info<Integer>() ;        // 声明Integer的泛型对象
Info<Float> i2 = new Info<Float>() ;            // 声明Float的泛型对象
i1.setVar(30) ;                                 // 设置整数，自动装箱
i2.setVar(30.1f) ;                              // 设置小数，自动装箱
fun(i1) ;
fun(i2) ;
}
/*只能接收Number及其Number的子类 的泛型
该方法中只能有读取，不能写入，因为你写入的时候并不清楚具体该泛型到底是什么类型，只知道是Numb    er的子类*/
public static void fun(Info<? extends Number> temp){
System.out.print(temp + "、") ;
}
};
----------------------------------------------------------
class Info<T>{
private T var ;     // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){   // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo21{
public static void main(String args[]){
Info<String> i1 = new Info<String>() ;      // 声明String的泛型对象
Info<Object> i2 = new Info<Object>() ;      // 声明Object的泛型对象
i1.setVar("hello") ;
i2.setVar(new Object()) ;
fun(i1) ;
fun(i2) ;
}
/*只能接收String及其超类的泛型
该方法中只能有添加，不能读，因为你读的时候并不清楚该泛型具体是什么类型，只知道是String的超    类，而添加时因为知道了肯定是String的超类，就可以直接将泛型擦除时类型设为String*/
public static void fun(Info<? super String> temp){
System.out.print(temp + "、") ;
}
};

泛型无法向上转型

class Info<T>{
private T var ;     // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){   // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo23{
public static void main(String args[]){
Info<String> i1 = new Info<String>() ;      // 泛型类型为String
Info<Object> i2 = null ;
i2 = i1 ;                               //这句会出错 incompatible types
}
};

泛型接口

interface Info<T>{        // 在接口上定义泛型
public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl<T> implements Info<T>{   // 定义泛型接口的子类
private T var ;             // 定义属性
public InfoImpl(T var){     // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var) ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
};
public class GenericsDemo24{
public static void main(String arsg[]){
Info<String> i = null;        // 声明接口对象
i = new InfoImpl<String>("汤姆") ;  // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
}
};
----------------------------------------------------------
interface Info<T>{        // 在接口上定义泛型
public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl implements Info<String>{   // 定义泛型接口的子类
private String var ;                // 定义属性
public InfoImpl(String var){        // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var) ;
}
public void setVar(String var){
this.var = var ;
}
public String getVar(){
return this.var ;
}
};
public class GenericsDemo25{
public static void main(String arsg[]){
Info i = null;      // 声明接口对象
i = new InfoImpl("汤姆") ;    // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
}
};

泛型方法

class Demo{
public <T> T fun(T t){            // 可以接收任意类型的数据
return t ;                  // 直接把参数返回
}
};
public class GenericsDemo26{
public static void main(String args[]){
Demo d = new Demo() ;   // 实例化Demo对象
String str = d.fun("汤姆") ; //   传递字符串
int i = d.fun(30) ;     // 传递数字，自动装箱
System.out.println(str) ;   // 输出内容
System.out.println(i) ;     // 输出内容
}
};

通过泛型方法返回泛型类型实例

class Info<T extends Number>{ // 指定上限，只能是数字类型
private T var ;     // 此类型由外部决定
public T getVar(){
return this.var ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public String toString(){       // 覆写Object类中的toString()方法
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo27{
public static void main(String args[]){
Info<Integer> i = fun(30) ;
System.out.println(i.getVar()) ;
}
public static <T extends Number> Info<T> fun(T param){//方法中传入或返回的泛型类型由调用方法时所设置的参数类型决定
Info<T> temp = new Info<T>() ;      // 根据传入的数据类型实例化Info
temp.setVar(param) ;        // 将传递的内容设置到Info对象的var属性之中
return temp ;   // 返回实例化对象
}
};

使用泛型统一传入的参数类型

class Info<T>{    // 指定上限，只能是数字类型
private T var ;     // 此类型由外部决定
public T getVar(){
return this.var ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public String toString(){       // 覆写Object类中的toString()方法
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo28{
public static void main(String args[]){
Info<String> i1 = new Info<String>() ;
Info<String> i2 = new Info<String>() ;
i1.setVar("HELLO") ;        // 设置内容
i2.setVar("汤姆") ;       // 设置内容
add(i1,i2) ;
}
public static <T> void add(Info<T> i1,Info<T> i2){
System.out.println(i1.getVar() + " " + i2.getVar()) ;
}
};

泛型数组

public class GenericsDemo30{
public static void main(String args[]){
Integer i[] = fun1(1,2,3,4,5,6) ;   // 返回泛型数组
fun2(i) ;
}
public static <T> T[] fun1(T...arg){  // 接收可变参数
return arg ;            // 返回泛型数组
}
public static <T> void fun2(T param[]){   // 输出
System.out.print("接收泛型数组：") ;
for(T t:param){
System.out.print(t + "、") ;
}
}
};

泛型的嵌套设置

class Info<T,V>{      // 接收两个泛型类型
private T var ;
private V value ;
public Info(T var,V value){
this.setVar(var) ;
this.setValue(value) ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public void setValue(V value){
this.value = value ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public V getValue(){
return this.value ;
}
};
class Demo<S>{
private S info ;
public Demo(S info){
this.setInfo(info) ;
}
public void setInfo(S info){
this.info = info ;
}
public S getInfo(){
return this.info ;
}
};
public class GenericsDemo31{
public static void main(String args[]){
Demo<Info<String,Integer>> d = null ;       // 将Info作为Demo的泛型类型
Info<String,Integer> i = null ;   // Info指定两个泛型类型
i = new Info<String,Integer>("汤姆",30) ;    // 实例化Info对象
d = new Demo<Info<String,Integer>>(i) ; // 在Demo类中设置Info类的对象
System.out.println("内容一：" + d.getInfo().getVar()) ;
System.out.println("内容二：" + d.getInfo().getValue()) ;
}
};

泛型的好处
1，类型安全。 泛型的主要目标是提高 Java 程序的类型安全。通过知道使用泛型定义的变量的类型限制，编译器可以在一个高得多的程度上验证类型假设。没有泛型，这些假设就只存在于程序员的头脑中（或者如果幸运的话，还存在于代码注释中）。

2，消除强制类型转换。 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。

3，潜在的性能收益。 泛型为较大的优化带来可能。在泛型的初始实现中，编译器将强制类型转换（没有泛型的话，程序员会指定这些强制类型转换）插入生成的字节码中。但是更多类型信息可用于编译器这一事实，为未来版本的 JVM 的优化带来可能。由于泛型的实现方式，支持泛型（几乎）不需要 JVM 或类文件更改。所有工作都在编译器中完成，编译器生成类似于没有泛型（和强制类型转换）时所写的代码，只是更能确保类型安全而已。

注意
泛型的声明，如果在类中没有声明泛型，在该类中使用了泛型方法，那么就在泛型方法中声明，声明位置位于返回值前面