Java泛型的使用

Java泛型是一個強大的特性，它能夠幫助我們編寫更加具有通用性的代碼，並且在編譯時就能夠進行類型檢查，避免了在運行時出現不必要的錯誤。本文將從以下幾個方面對Java泛型的使用進行詳細的闡述。

泛型是Java 5中引入的一個特性，它允許我們聲明泛型類型、泛型方法和泛型接口，從而實現一些通用的代碼形式。在使用泛型時，我們需要在類型、方法或接口的定義中使用一些特殊的語法標記來指定泛型類型參數。

1、泛型類型參數

在Java中，我們可以通過使用尖括號「」來聲明泛型類型參數。泛型類型參數可以是任意合法的標識符，例如「T」、「E」、「K」等。聲明了泛型類型參數之後，我們可以在類型、方法或接口的定義中使用它，從而使其具有通用性。

public class Box<T> {
    private T t;
 
    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }
 
    public T get() {
        return t;
    }
}

在上面的代碼中，我們聲明了一個Box類，並在其中使用了一個泛型類型參數「T」。這使得我們可以在使用Box類時指定任意類型的數據。

2、泛型方法

除了在類型和接口的定義中使用泛型類型參數之外，我們還可以在方法的定義中使用泛型類型參數。一般來說，泛型方法聲明的位置在返回值之前。

public class Box {
    private static <T> void printValue(T t) {
        System.out.println("Value: " + t);
    }
}

在上面的代碼中，我們聲明了一個靜態泛型方法printValue，其中使用了泛型類型參數「T」，並在方法體中輸出了泛型類型參數的值。這使得我們可以在使用printValue方法時指定任意類型的數據。

泛型的使用場景非常廣泛，下面列舉了三個常見的使用場景。

1、集合類

Java中的集合類都是泛型類，例如ArrayList、LinkedList等都是泛型類。在使用集合類時，我們可以使用泛型類型參數來指定集合中元素的類型。這樣可以在編譯時就進行類型檢查，避免了在運行時出現不必要的錯誤。

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
System.out.println(list);

在上面的代碼中，我們通過使用泛型類型參數指定了list集合中元素的類型為Integer。這使得我們在向list中添加元素時只能添加Integer類型的數據，從而避免了在運行時出現類型錯誤。

2、靜態工具類

在編寫靜態工具類時，我們可能需要編寫一些通用的工具方法，這時我們可以使用泛型方法來實現。例如，下面的代碼是一個求最大值的通用工具方法。

public class Utils {
    public static <T extends Comparable<T>> T max(T a, T b) {
        return a.compareTo(b) > 0 ? a : b;
    }
}

在上面的代碼中，我們使用泛型方法來定義了一個求最大值的通用工具方法。該方法可以接收任意實現了Comparable接口的泛型類型參數，從而在編譯時就進行類型檢查，避免了在運行時出現不必要的錯誤。

3、設計模式

在使用某些設計模式時，我們需要使用泛型來實現一些通用的代碼形式，例如工廠模式中的泛型工廠方法、觀察者模式中被觀察者的泛型類型等等。

使用泛型時需要注意以下幾點。

1、泛型擦除

在Java中，泛型的類型參數在編譯後會被擦除掉，只保留原始類型。這就意味着，在運行時無法獲取泛型類型參數的具體類型信息。例如，下面的代碼中我們無法獲取list集合中元素的具體類型。

List<Integer> list = new ArrayList<>();
System.out.println(list.getClass().getName());

在上面的代碼中，我們使用getClass方法獲取了list集合的類對象，並輸出了其類名。可以看到，輸出結果為「java.util.ArrayList」。這說明在運行時，list集合的泛型類型參數已經被擦除掉了。

2、泛型通配符

Java中的泛型通配符用來表示任意類型的泛型參數。在使用泛型通配符時，有以下兩種情況。

（1）：表示上界通配符，可以接收T以及T的任何子類。

public void printList(List<? extends Number> list) {
    for (Number n : list) {
        System.out.println(n);
    }
}

在上面的代碼中，我們使用上界通配符來接收Number類型及其子類的list集合，這使得我們可以在for循環中使用Number類型進行操作。

（2）：表示下界通配符，可以接收T以及T的任何超類。

public void addToList(List<? super Integer> list) {
    list.add(new Integer(1));
}

在上面的代碼中，我們使用下界通配符來接收Integer類型及其超類的list集合，這使得我們可以向list集合中添加Integer類型的數據。

本文對Java泛型的使用進行了詳細的闡述，包括泛型類型參數、泛型方法、泛型的使用場景、泛型的注意事項等方面。在使用泛型時，需要注意泛型擦除和泛型通配符等問題，這可以幫助我們編寫更加具有通用性的代碼。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-hk/n/193128.html