Java泛型基础学习指南

Java泛型是Java语言中的一个重要特性。Java泛型可以让我们在编写代码时使用参数化类型，从而提高代码的类型安全性和可读性。本文将围绕Java泛型展开，从多个方面进行详细阐述，旨在为读者提供全面的Java泛型学习指南。

一、Java泛型基本概念

Java泛型是Java SE 5中新增的特性。使用泛型可以让我们在编写Java程序时使用参数化类型。泛型可以让代码更加灵活、安全和可读，从而提高代码的质量。

Java泛型的基本语法格式如下所示：

// 定义一个参数化类型
class MyParam{
    private T value;
    public T getValue(){
        return value;
    }
    public void setValue(T value){
        this.value = value;
    }
}

// 声明一个使用参数化类型的变量
MyParam myParam = new MyParam();
myParam.setValue(1);
System.out.println(myParam.getValue());

上述代码中，我们定义了一个参数化类型 MyParam，并在其中定义了一个值 value 和两个方法 getValue 和 setValue。其中泛型类型参数 T 表示任意一种类型。我们在声明 MyParam 类型的变量时，使用尖括号指定了泛型类型参数的具体类型，这里是 Integer 类型。

二、Java泛型的优点

Java泛型有以下几个优点：

类型安全：使用泛型可以让编译器在编译时进行类型检查，从而避免类型错误。
代码重用：使用泛型可以将代码逻辑与数据类型分离，从而提高代码的重用性。
可读性强：使用泛型可以让代码更加简洁易读。

三、Java泛型中的通配符

在 Java 泛型中，我们可以使用通配符 ? 表示任意一种类型。

下面是一个使用通配符的例子：

// 定义一个参数化类型
class MyList{
    private List list = new ArrayList();
    public void addAll(List items){
        list.addAll(items);
    }
}

// 使用 MyList
MyList myList = new MyList();
List intList = new ArrayList();
intList.add(1);
intList.add(2);
myList.addAll(intList);

上述代码中，我们使用了通配符 ? 表示任意一种类型。通过 addAll 方法，我们可以将 intList 的元素添加到 myList 中。因为 Integer 继承自 Number，所以 intList 可以用 List 表示。

四、Java泛型中的类型擦除

Java泛型中的类型擦除是指，在编译时，编译器会将泛型类型和方法中的泛型参数进行擦除。擦除后，所有的泛型类型都将会被替换成原始类型，并生成相应的类型转换。

下面是一个使用泛型后经过类型擦除的代码：

// 原始代码
public static  T identity(T t){
    return t;
}
// 编译后的代码
public static Object identity(Object t){
    return t;
}

在经过类型擦除后，泛型类型 T 被替换成了 Object 类型。

五、Java泛型的限制

在使用 Java 泛型时，我们需要注意以下几点限制：

不能使用基本类型作为类型参数，必须使用相应的包装类型。
不能创建泛型数组，可以使用 List 或其他集合类型。
不能将泛型类型参数用于静态变量、方法和类。

六、Java泛型中的泛型方法

Java 泛型中的泛型方法是指，定义方法时使用泛型类型参数来表示任意一种类型。这样的方法可以独立于包含它的类而实现参数的类型安全性。下面是一个泛型方法的例子：

// 定义一个泛型方法
public static  T getMax(T[] arr){
    T max = arr[0];
    for(T t : arr){
        if(t.compareTo(max) > 0){
            max = t;
        }
    }
    return max;
}

// 使用泛型方法
Integer[] intArr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(getMax(intArr));

上述代码中，我们定义了一个泛型方法 getMax，并在其中使用泛型类型参数 T，表示任意一种类型。在使用 getMax 方法时，我们将一个 Integer 类型的数组作为参数传入，可以得到数组中最大的数。

七、Java泛型中的类型边界

Java 泛型中的类型边界是指，在定义泛型类型参数时，可以指定这个泛型类型参数所代表的类型的上限和下限。

类型上限使用 extends 关键字，类型下限使用 super 关键字。范例代码如下：

// 限制泛型类型 T 为 Number 类型及其子类型
class MyNumber{
    private T value;
    public T getValue(){
        return value;
    }
    public void setValue(T value){
        this.value = value;
    }
}

// 使用限制泛型类型的类
MyNumber myNumber = new MyNumber();
myNumber.setValue(1);

上述代码中，我们使用了类型上限，限制了泛型类型 T 为 Number 类型及其子类型。这样的话，MyNumber 就是一个合法的类型了。

总结

本文介绍了 Java 泛型的基本概念、优点、通配符、类型擦除、限制、泛型方法和类型边界等方面的知识。通过对这些方面的学习和了解，我们可以更好地理解和运用 Java 泛型，提高代码的安全性和可读性。

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