學習Java泛型

1、介紹

泛型是Java語言中一個非常重要的特性，可以使代碼更加類型安全和可讀性更高。Java 5.0版本引入泛型後，泛型已經成為Java中不可或缺的特性之一。本文將介紹Java泛型的基本概念、使用方法以及常用的泛型類和介面。

2、泛型的基本概念

1. 泛型類

泛型類是指使用泛型類型參數化的類。例如：

    
public class Box<T> {
    private T t;

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

    public T get() {
        return t;
    }
}
    

在上述代碼中，Box類被聲明為一個泛型類，類型參數T在類中被使用。Box類的構造方法，存取方法，或在其它方法中使用的T類型，均為T的實例，通過使用類型參數T而變得通用。

2. 泛型介面

泛型介面是指使用泛型類型參數化的介面。例如：

    
public interface Generator<T> {
    T next();
}
    

在上述代碼中，Generator介面定義了一個泛型方法next，在實現時需要使用類型參數T，由具體的實現類負責定義T的具體類型。

3. 泛型方法

泛型方法是指在調用時可以接收不同類型參數的方法。例如：

    
public class Utils {
    public static <T> T max(T a, T b) {
        if (a.compareTo(b) > 0) {
            return a;
        } else {
            return b;
        }
    }
}
    

在上述代碼中，Utils類定義了一個泛型方法max，可以接收任意類型的參數並比較大小，返回較大的那個值。在調用時需要指定類型參數T。

3、Java泛型的使用方法

1. 類型擦除

Java泛型採用的是類型擦除的方式實現，也就是說泛型類型參數在編譯時會被編譯器擦除，只保留非泛型類型部分。

2. 轉型問題

在Java泛型中，使用原始類型時會存在轉型問題，可以通過通配符解決。例如：

    
public static <T extends Comparable<T>> T max(List<T> list) {
    T max = list.get(0);
    for (int i = 1; i < list.size(); i++) {
        T element = list.get(i);
        if (element.compareTo(max) > 0) {
            max = element;
        }
    }
    return max;
}
    

在上述代碼中，使用通配符<T extends Comparable<T>>解決了轉型問題，指定T必須繼承自Comparable<T>，這樣編譯器可以確保類型安全。

3. 類型推斷

Java 7中引入了菱形語法（Diamond Operator），可以方便地進行類型推斷。例如：

    
List<String> list = new ArrayList<>();
    

在上述代碼中，使用了<>符號代表類型參數，編譯器會根據上下文自動推斷出類型參數的類型。

4、常用的泛型類和介面

1. List介面

List是Java集合框架中的一個泛型介面，可以保存一組具有相同類型的對象。例如：

    
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("World");
    

在上述代碼中，定義並使用了一個泛型List集合，可以方便地保存一組字元串對象。

2. Set介面

Set是Java集合框架中的一個泛型介面，可以保存一組不包含重複元素的對象。例如：

    
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Hello");
set.add("World");
    

在上述代碼中，定義並使用了一個泛型Set集合，可以方便地保存多個不重複的字元串對象。

3. Map介面

Map是Java集合框架中的一個泛型介面，可以保存一組具有映射關係的鍵值對。例如：

    
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Tom", 18);
map.put("Lucy", 20);
    

在上述代碼中，定義並使用了一個泛型Map集合，可以方便地保存多個鍵值對對象。

5、總結

Java泛型是一種非常優秀的特性，可以用來增強代碼的類型安全和可讀性，但在使用過程中需要注意類型擦除、轉型問題和類型推斷等問題。掌握了Java泛型的基本概念和使用方法後，可以更加高效地編寫Java程序，並且可以利用泛型類和介面來構建更加靈活和通用的數據結構。