Java泛型基本概念與使用

1. 引言

Java泛型是Java5版本中引入的特性之一，它可以讓程序員編寫更加通用的方法和類庫。泛型是Java中非常重要的一個概念，我們在閱讀和編寫Java代碼的時候都會遇到它。本文將會介紹Java泛型的基本概念和使用，希望讓讀者更好的了解和掌握這個重要的Java特性。

2. Java泛型基本概念

2.1 什麼是泛型

泛型就是將數據類型參數化，使得數據類型不再是固定的，而是可以在使用時動態指定。Java泛型為我們提供了編譯時類型安全檢查的機制，這樣可以在編譯時發現類型錯誤而不是在運行時拋出異常。

2.2 泛型的語法

Java泛型採用符號定義類型參數，在類或者方法名後使用。定義泛型的時候，可以使用多個類型參數，不同的參數之間需要使用逗號分隔。

// 定義泛型類
public class MyClass<T> {
    private T variable;
    public T getVariable() {
        return variable;
    }
    public void setVariable(T variable) {
        this.variable = variable;
    }
}

// 定義泛型方法
public <T> T genericMethod(T t) {
    return t;
}

2.3 泛型的通配符

通配符用於表示泛型類型的某些不確定部分，可以用於限制泛型類型的取值範圍，其語法是使用?代替具體類型。

// 上限通配符
List<? extends Number> list1 = new ArrayList<Integer>();
List<? extends Number> list2 = new ArrayList<Float>();

// 下限通配符
List<? super Integer> list3 = new ArrayList<Number>();
List<? super Integer> list4 = new ArrayList<Object>();

3. Java泛型使用

3.1 泛型類

Java中的泛型類可以用來定義一種自定義的數據類型，類中的屬性和方法可以使用泛型類型。

public class MyClass<T> {
    private T variable;
    public T getVariable() {
        return variable;
    }
    public void setVariable(T variable) {
        this.variable = variable;
    }
}

// 使用示例
MyClass<String> myClass1 = new MyClass<>();
MyClass<Integer> myClass2 = new MyClass<>();
myClass1.setVariable("Hello World");
myClass2.setVariable(123);
System.out.println(myClass1.getVariable()); // Hello World
System.out.println(myClass2.getVariable()); // 123

3.2 泛型方法

Java中的泛型方法可以在方法中使用泛型類型，使得方法更加通用。

public <T> T genericMethod(T t) {
    return t;
}

// 使用示例
String result1 = genericMethod("Hello World");
Integer result2 = genericMethod(123);
System.out.println(result1); // Hello World
System.out.println(result2); // 123

3.3 通配符

Java中的通配符可以用於限制泛型類型的取值範圍，包括上限通配符和下限通配符。

// 上限通配符
public static double sum(List<? extends Number> list) {
    double sum = 0;
    for (Number number : list) {
        sum += number.doubleValue();
    }
    return sum;
}

// 下限通配符
public static void addIntegers(List<? super Integer> list) {
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
}

// 使用示例
List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
list1.add(1);
list1.add(2);
list1.add(3);
System.out.println(sum(list1)); // 6.0

List<Number> list2 = new ArrayList<>();
addIntegers(list2);
System.out.println(list2.toString()); // [1, 2, 3]

4. 總結

本文主要介紹了Java泛型的基本概念和使用方法，其中包括泛型類、泛型方法，以及通配符的使用。Java泛型為我們提供了方便的編程方式，可以讓我們編寫更加通用和安全的代碼。