泛型基础知识

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#泛型 #Java基础

本文详细介绍Java泛型概念，包括泛型方法、泛型类及泛型接口的定义与使用，并探讨泛型上下限的应用。

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泛型

泛型的概述 
  1. JDK1.5新特性。
  2. 泛型可以使用在方法上，类上，接口上。
  3. 泛型变量可以理解为是某种数据类型的占位符。
  4. 泛型变量还可以理解为是某种数据类型的变量。    
  5. 泛型变量的命名规则：只要是合法的标识符就可以，一般使用一个大写字母表示
      常用的泛型变量名有：T type  E element  K key   V  value

1 泛型方法的概念
  在定义方法时定义了泛型变量的方法就是泛型方法

泛型方法的定义格式
  ​​​修饰符 <T> 返回值类型 方法名(参数列表) { }

泛型方法的注意事项
  1. 调用方法时，确定泛型的类型，如果没有指定，则默认是Object
  2. 泛型变量的具体数据类型是由调用者调用方法时传参决定。
  3. 泛型变量的具体数据类型不能是基本数据类型，如果要使用基本数据类型则需要使用对应的包装类类型

2 泛型类的概念
  在定义类的同时定义了泛型变量的类。

泛型类的定义格式
  class 类名<T>{
    // 在该类中可以将泛型变量T当成一种数据类型使用。
  }

泛型类的注意事项
  1. 泛型类泛型变量的具体数据类型是在创建该类对象时由创建者指定。
  2. 如果创建泛型类对象时没有指定泛型变量的具体数据类型，则默认是Object
  3. 静态方法不能使用类上定义的泛型变量，如果该方法中要使用泛型变量，则需要将该定义为泛型方法。

3 泛型接口的概念
  在定义接口的同时定义了泛型变量的接口

泛型接口的定义格式
  interface 接口名<T>{
    // 可以将泛型变量T当成一种数据类型使用
  }

泛型接口的实现方式
  方式1：实现接口的同时指定泛型变量的具体数据类型。(不够灵活)
  方式2：实现接口的时不指定泛型变量的具体数据类型，那么此时需要将该实现类定义为泛型类,由使用者创建实现类对象时指定泛型变量的数据类型。(推荐使用)

4 泛型上下限

泛型上下限格式

  泛型的上限：
    格式：  <? extends 类 >
    意义：  只能接收该类型及其子类
  泛型的下限：
    格式：  <? super 类 >
    意义：  只能接收该类型及其父类型

注意事项? : 
  1.泛型通配符，可以匹配任意类型的数据。 
  2.? 一般不会单独使用，一般会结合泛型的上下限使用。
  3.? 不能用来定义泛型方法，泛型类，泛型接口
  4.? 不能在方法体中当成一种数据类型使用

【系列】重新认识Java——泛型（基础、使用和实现原理）
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泛型是Java中重要知识点，是必须要深刻掌握的内容。由于泛型相关的内容比较多，基于单一知识原则，笔者打算将泛型部分分开成两部分书写。本文主要的内容如下： 泛型基础概念 泛型的分类、定义和使用
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1、定义 什么是泛型，看表面的意思，泛型就是指广泛的、普通的类型。在java中是指把类型明确的工作推迟到创建对象或调用方法的时候才去明确的特殊的类型。 可一看一个简单的例子： List<String> strings = new ArrayList<String>(); strings.add("a String"); String aString = string...
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引言 泛型是Java中一个非常重要的知识点，在Java集合类框架中泛型被广泛应用。本文我们将从零开始来看一下Java泛型的设计，将会涉及到通配符处理，以及让人苦恼的类型擦除。 泛型基础 泛型类 我们首先定义一个简单的Box类： public class Box { private String object; publi...
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知识点： 1.泛型的出现 2.泛型基础（泛型方法，泛型类，泛型接口，无限制通配符类型，擦除） 3.Set, Set, Set的区别 在学习泛型这一章之前，我们应该先了解一下泛型基础。可以帮助大家理解这一章节的内容。 1.泛型的出现 泛型指的是参数化类型。什么叫参数化类型，我们来简单的看一下，看下面代码，两个方法，第一个方法只有a是形参，第二个方法类型和a都是形参。T可以
泛型的基本使用
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说的简单一点，所谓的泛型指的就是：在类定义的时候并不会设置类中的属性或方法中的参数的具体类型，而是在类使用的时候在进行定义。所以如果要想进行这种泛型的操作，就必须做一个类型标记的声明。范例：定义Point类 class Point &lt;T&gt;{//T表示参数,是一个占位的标记 private T x; private T y; public T getX() { retu...
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Java 泛型(Generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性，它提供了一种类型安全的编程机制，可以在编译时检查类型错误，避免了在运行时出现类型转换异常的情况。它可以使程序员在编写代码时指定类型参数，从而使得代码更加灵活和可重用。比如这行代码就指明了该ArrayList对象只能传入Persion对象，如果传入其他类型的对象就会报错。类型参数T是一种占位符类型，用于表示实际的类型。一般在哪定义？Java 泛型可以用于类、接口和方法的定义中。三种使用方式：泛型类、泛型接口、泛型方法。
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<think>好的，用户之前让我介绍过Java泛型的实例，包括泛型方法、接口以及上下限的使用。现在他们问的是Java基础知识中的泛型，需要更全面的介绍。 首先，我需要确定用户的需求。他们可能刚开始学习Java，或者对泛型的概念还不太清楚。之前的回答是一个代码示例，现在需要更基础的解释，可能用户需要理解泛型的基本概念、为什么使用泛型以及常见的使用场景。 接下来，我需要考虑用户可能的背景。如果他们刚接触泛型，可能需要从类型安全讲起，避免使用Object类型带来的问题。比如，用集合类举例，比如ArrayList不加泛型时，取元素需要强制类型转换，容易出错。而泛型能提供编译时类型检查，减少运行时错误。 然后，用户可能需要了解泛型的基本语法，比如类泛型、方法泛型、接口泛型，还有通配符和上下限。这些都是基础但重要的点。需要分点说明，结构清晰。 还要注意用户之前的问题中提到了上下限，所以这里需要详细解释extends和super的区别，以及PECS原则（Producer Extends, Consumer Super）。这部分可能对新手来说有点难，需要用简单例子说明。 另外，类型擦除是Java泛型的一个重要特点，用户可能需要知道泛型在运行时是如何处理的，以及带来的限制。比如不能实例化泛型类型参数，不能用于静态变量等。 常见问题部分，用户可能会遇到如何选择泛型通配符，或者如何处理泛型数组的问题。这些需要给出实际的例子，帮助理解。 最后，应用场景部分需要联系实际，比如集合框架中的泛型使用，工具类方法等，让用户明白泛型的实用性。 需要避免使用过多术语，尽量用简单易懂的语言，配合代码示例。同时保持结构清晰，分点列出，方便用户逐步理解。还要检查是否有遗漏的重要概念，比如泛型擦除带来的限制，或者多重边界的使用等。 总结下来，回答应该包括定义、作用、基础语法、通配符、类型擦除、常见问题和应用场景。确保覆盖用户可能关心的各个方面，帮助他们构建完整的泛型知识框架。</think>以下是Java泛型知识的系统化讲解，包含核心概念、语法规范及实际应用： # 一、泛型核心作用 1. **类型安全** ```java // 非泛型集合需要强制类型转换 List list = new ArrayList(); list.add("test"); String s = (String) list.get(0); // 存在ClassCastException风险 // 泛型集合保证类型安全 List<String> genericList = new ArrayList<>(); genericList.add("safe"); String s = genericList.get(0); // 无需转换 ``` 2. **代码复用** ```java // 可处理不同数据类型的通用方法 public <T> void processList(List<T> list) { for (T item : list) { System.out.println(item); } } ``` # 二、基础语法结构 ## 1. 类级别泛型 ```java // T为类型参数 class Box<T> { private T content; public void set(T content) { this.content = content; } public T get() { return content; } } // 使用示例 Box<Integer> intBox = new Box<>(); intBox.set(100); ``` ## 2. 方法级别泛型 ```java // 泛型方法声明 public static <T> T getMiddle(T[] array) { return array[array.length / 2]; } // 调用示例 String[] names = {"John", "Alice", "Bob"}; String middle = getMiddle(names); ``` ## 3. 接口泛型 ```java interface Comparator<T> { int compare(T o1, T o2); } // 字符串比较器实现 class StringComparator implements Comparator<String> { @Override public int compare(String s1, String s2) { return s1.length() - s2.length(); } } ``` # 三、通配符与边界 ## 1. 上边界通配符（协变） ```java // 接收Number及其子类的列表 public static double sum(List<? extends Number> list) { double total = 0; for (Number num : list) { total += num.doubleValue(); } return total; } ``` ## 2. 下边界通配符（逆变） ```java // 接收Integer及其父类的列表 public static void fillNumbers(List<? super Integer> list) { for (int i = 1; i <= 5; i++) { list.add(i); } } ``` ## 3. 多重边界 ```java class MultiBound<T extends Number & Comparable<T>> { // T必须同时是Number子类且实现Comparable } ``` # 四、类型擦除原理 1. **擦除规则** - 无界类型参数擦除为Object ```java // 编译前 class Box<T> { T item; } // 编译后 class Box { Object item; } ``` - 有界类型擦除到第一个边界 ```java // 编译前 class Box<T extends Number> { T item; } // 编译后 class Box { Number item; } ``` 2. **擦除带来的限制** ```java // 错误示例：不能实例化类型参数 public <T> void createInstance() { T obj = new T(); // 编译错误 } // 错误示例：不能创建泛型数组 T[] arr = new T[10]; // 编译错误 ``` # 五、最佳实践原则 1. **PECS原则**（Producer-Extends, Consumer-Super） ```java // 生产者使用extends void processProducers(List<? extends Number> nums) { for (Number num : nums) { /*...*/ } } // 消费者使用super void addIntegers(List<? super Integer> list) { list.add(100); } ``` 2. **避免原生类型** ```java List rawList = new ArrayList(); // ❌ 危险用法 List<String> safeList = new ArrayList<>(); // ✅ 安全用法 ``` # 六、典型应用场景 1. **集合框架** ```java Map<String, List<Employee>> employeeMap = new HashMap<>(); ``` 2. **工具类方法** ```java // 通用最大值查找 public static <T extends Comparable<T>> T max(T a, T b) { return a.compareTo(b) > 0 ? a : b; } ``` 3. **回调接口** ```java interface Callback<T> { void execute(T result); } ``` # 七、常见问题解析 1. **泛型数组的正确创建方式** ```java // 通过强制类型转换实现 T[] array = (T[]) new Object[size]; ``` 2. **获取实际类型信息** ```java class TypeToken<T> { private final Class<T> type; public TypeToken(Class<T> type) { this.type = type; } public Class<T> getType() { return type; } } // 使用示例 TypeToken<String> token = new TypeToken<>(String.class); ``` 通过理解这些核心知识，开发者可以： - 编写更安全的类型相关代码 - 提高代码复用性和可维护性 - 深入理解集合框架的底层实现 - 避免常见的运行时类型转换错误
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