Java泛型類解析

一、背景信息

Java泛型是Java 5引入的新特性，能夠在編譯期間讓Java程序員在編寫類和方法時更加安全和簡便。它可以讓編譯器在編譯時檢查類型的正確性，以避免運行時出現類型轉換錯誤的情況。

二、Java泛型類解析

1、泛型類的定義

泛型類是指將類中的數據類型作為參數化的一部分，以便在創建該類的對象時指定數據類型。在Java中，我們可以使用尖括弧來創建泛型類。

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，Box類使用了尖括弧來定義了一個泛型類型T。因為T是一個參數化的類型，所以在運行時可以將任何類型的對象傳遞給Box類。這樣可以使得Box類更加通用，同時確保了傳遞給Box類的對象類型的正確性。

2、使用泛型類實例化對象

為了使用泛型類，我們可以在創建對象時向泛型類傳遞類型參數。例如：

Box<String> box = new Box<>();

在這個例子中，我們創建了一個Box對象，將其類型參數設置為String類型。

3、類型通配符

Java中有兩種類型通配符：問號（?）和通配符（*）。這兩種通配符都可以用來表示任何類型。但是，它們之間也有很大的區別。

問號（?）通配符表示一個未知的類型。它可以在聲明方法或泛型類時使用。使用時需要注意：

• ?只能用來聲明一種未知的類型，不能同時聲明多種類型；
• ?不能用來聲明泛型類型參數，例如List<?>是合法的，但是List<T?>就是不合法的。

通配符（*）可以用來表示任何類型，但是它只能用在聲明方法時。例如：

public static <T> void printList(List<? extends T> list) {
    for (T elem : list)
        System.out.println(elem + " ");
}

此方法中，我們使用了通配符*，並使用了extends T進行了限定。這樣我們可以使用printList方法來接受任何類型的List，但是在方法內部我們只能訪問T的子類型。

4、泛型類的繼承

在Java中，我們也可以創建一個泛型類的子類，並在子類中使用父類的泛型類型。例如：

public class Box<T> {
    private T t;

    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T get() {
        return t;
    }
}

public class ColoredBox<T> extends Box<T> {
    private String color;

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }
}

在上面的代碼中，我們創建了一個ColoredBox類，它繼承了Box類並使用了父類的泛型類型。這種方式使得泛型類的繼承關係更加靈活。

5、通配符的限定

當使用問號（?）通配符時，我們可以使用extends和super關鍵字進行限定。例如：

public static <T extends Comparable<T>> T max(T[] array) {
    T max = array[0];
    for (int i = 1; i  0) {
            max = array[i];
        }
    }
    return max;
}

在上面的代碼中，我們使用了<T extends Comparable<T>>來指定T必須實現Comparable介面。這樣我們可以使用Comparable介面中的方法進行比較，實現一個返回最大值的方法。

三、總結

Java泛型類是Java 5引入的新特性，能夠在編寫類和方法時更加安全和簡便。泛型類可以將類中的數據類型作為參數化的一部分，以便在創建該類的對象時指定數據類型。在使用泛型類時，我們可以在創建對象時向泛型類傳遞類型參數，並使用類型通配符來表示任何類型。此外，泛型類也可以用來創建子類，並幫助我們在方法中進行類型限定。