JAVA泛型通配符T,E,K,V区别,T以及Class<T>,Class<?>的区别

本文深入讲解Java泛型的概念、好处及应用场景,包括泛型类、方法、接口的使用,通配符的区别,以及泛型在反射中的应用。

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最近在看Spring的源码,所以就遇见了ApplicationListener<?> listener 这种类似的代码,,,最近的脑袋不好使了确实忘了泛型的用法了,特意搜了一下

泛型是Java SE 1.5的新特性,泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。Java语言引入泛型的好处是安全简单。

在Java SE 1.5之前,没有泛型的情况的下,通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”,“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换,而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况,编译器可能不提示错误,在运行的时候才出现异常,这是一个安全隐患。

泛型的好处是在编译的时候检查类型安全,并且所有的强制转换都是自动和隐式的,以提高代码的重用率。

来来来看看代码。。。。。

public class Box<T> {
    private T object;

    public void set(T object) { this.object = object; }
    public T get() { return object; }
}
创建一个对象

Box box2 = new Box();
box2.set(new Apple());
Apple apple = (Apple) box2.get();

Box<Apple> box = new Box<Apple>();
box.set(new Apple());
Apple apple = box.get();

总结下泛型的好处就是
省去了强制转换,可以在编译时候检查类型安全,可以用在类,方法,接口上

但是我们定义泛型类,泛型方法,泛型接口的时候经常会碰见很多不同的通配符T,E,K,V等等,这些通配符又都是什么意思呢?继续往下看

下来说说泛型通配符T,E,K,V区别

这些全都属于java泛型的通配符,刚开始我看到这么多通配符,一下晕了,这几个其实没什么区别,只不过是一个约定好的代码,也就是说

使用大写字母A,B,C,D......X,Y,Z定义的,就都是泛型,把T换成A也一样,这里T只是名字上的意义而已

? 表示不确定的java类型
T (type) 表示具体的一个java类型
K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value
E (element) 代表Element

接下来说说List<T>,List<Object>,List<?>区别

ArrayList<T> al=new ArrayList<T>(); 指定集合元素只能是T类型

ArrayList<?> al=new ArrayList<?>(); 集合元素可以是任意类型,这种没有意义,一般是方法中,只是为了说明用法

ArrayList<? extends E> al=new ArrayList<? extends E>();
泛型的限定:
? extends E:接收E类型或者E的子类型。
? super E:接收E类型或者E的父类型

  • ?和T区别是?是一个不确定类,?和T都表示不确定的类型 ,但如果是T的话,函数里面可以对T进行操作,比方 T car = getCar(),而不能用? car = getCar()。
Object和T不同点在于,Object是一个实打实的类,并没有泛指谁,可以直接给List中 add(new Object())

最后来说说T,Class<T>,Class<?>区别

T是一种具体的类,例如String,List,Map......等等,这些都是属于具体的类,这个比较好理解
Class是什么呢,Class也是一个类,但Class是存放上面String,List,Map......类信息的一个类,有点抽象,我们一步一步来看 。

如何获取到Class类呢,有三种方式:

List list = null;
Class clazz = list.getClass();
Class clazz = Class.forName("com.lyang.demo.fanxing.People");
Class clazz = List.class;

那么问题来了?Class类是创建出来了,但是Class<T>和Class<?>适用于什么时候呢???

使用Class<T>和Class<?>多发生在反射场景下,先看看如果我们不使用泛型,反射创建一个类是什么样的。

People people = (People) Class.forName("com.lyang.demo.fanxing.People").newInstance();

看到了么,需要强转,如果反射的类型不是People类,就会报
java.lang.ClassCastException错误。

使用Class<T>泛型后,不用强转了

public class Test {
    public static <T> T createInstance(Class<T> clazz) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
        return clazz.newInstance();
    }

    public static void main(String[] args)  throws IllegalAccessException, InstantiationException  {
            Fruit fruit= createInstance(Fruit .class);
            People people= createInstance(People.class);
    }
}

那Class<T>和Class<?>有什么区别呢?
Class<T>在实例化的时候,T要替换成具体类
Class<?>它是个通配泛型,?可以代表任何类型,主要用于声明时的限制情况

例如可以声明一个

public Class<?> clazz;
但是你不能声明一个

public Class<T> clazz;
因为T需要指定类型
所以当,不知道定声明什么类型的Class的时候可以定义一个Class<?>,Class<?>可以用于参数类型定义,方法返回值定义等。







<think>我们被要求解释Java中类参数`<T>`通配符`<?>`的区别。根据提供的引用材料,我们可以总结如下: 引用[1]提到允许在编写类、接口方法时使用参数化类,使得代码更加灵活、通用安全。 引用[2][3]详细介绍了通配符`<?>`, `<? extends T>`, `<? super T>`,并指出了它们的使用场景区别。 引用[4]也讨论了这三种通配符的使用场景。 现在,我们重点区分`<T>``<?>`: 1. **定义位置不同**: - `<T>`:是类参数(Type Parameter),用于定义类、接口或方法时声明类变量。例如: ```java public class Box<T> { ... } // 类 public <T> void method(T t) { ... } // 方法 ``` - `<?>`:是通配符(Wildcard),用于使用时表示未知类。它不能用于定义类或方法,只能用于变量声明、方法参数等。例如: ```java List<?> list = ...; // 可以接受任何类的List ``` 2. **使用目的不同**: - `<T>`:用于在编写代码时声明一个类变量,这个类变量可以在整个类或方法中使用,代表一个具体的类(尽管在定义时未知,但在使用时会被指定)。 - `<?>`:用于表示一个未知的类,通常用于提高API的灵活性,允许接受多种类。 3. **类约束**: - `<T>`:在定义类或方法时,我们可以对`T`进行约束(如`<T extends Number>`),这样`T`就被限定为Number或其子类。 - `<?>`:通配符本身也可以有上界或下界,如`<? extends Number>`或`<? super Integer>`,但无界通配符`<?>`表示未知类,没有任何约束(除了Object)。 4. **类引用**: - 使用`<T>`时,我们可以用`T`作为类来声明变量、参数、返回类等。例如: ```java public T get() { ... } // 在类中 public <T> T method(T t) { return t; } // 在方法中 ``` - 使用`<?>`时,我们不能直接引用该类(因为不知道具体类),只能使用Object类的方法(因为任何类都是Object的子类)。例如: ```java List<?> list = ...; Object o = list.get(0); // 正确,因为任何对象都是Object // 但你不能添加元素(除了null),因为类未知 list.add(null); // 允许,因为null是所有引用类的值 list.add("hello"); // 错误,因为不知道list的具体类 ``` 5. **应用场景**: - `<T>`:当你需要在整个类或方法中多次引用同一个类,或者需要执行类相关的操作(如创建数组、类转换等)时使用。 - `<?>`:当你需要编写一个可以操作多种类容器的方法,且不关心容器中元素的具体类时使用。例如,一个打印List中所有元素的方法: ```java public void printList(List<?> list) { for (Object o : list) { System.out.println(o); } } ``` 6. **类安全**: - 使用`<T>`可以保证类安全,因为类在编译时就被确定,并且在整个类或方法中保持一致。 - 使用`<?>`同样保证类安全,因为它限制了我们对容器的操作(例如,不能添加元素,只能读取为Object),从而避免类错误。 **总结**: | 特性 | 类参数 `<T>` | 通配符 `<?>` | |--------------|----------------------------------------|----------------------------------------| | 定义位置 | 类/接口/方法的定义 | 变量声明、方法参数等使用的地方 | | 是否可命名 | 是,`T`是一个类变量名 | 否,`?`表示未知类 | | 类约束 | 可通过`extends`/`super`约束 | 可通过`extends`/`super`约束(如`? extends Number`) | | 类引用 | 可以用`T`作为类使用 | 只能作为未知类,读取为Object | | 添加元素 | 可以添加`T`类的对象 | 只能添加`null`(因为类未知) | | 适用场景 | 需要多次引用同一类 | 只需要读取,不需要知道具体类 | **示例代码**: ```java // 使用类参数T的方法 public static <T> void fillList(List<T> list, T item) { for (int i = 0; i < list.size(); i++) { list.set(i, item); } } // 使用通配符?的方法(只能读取) public static void printList(List<?> list) { for (Object o : list) { System.out.println(o); } } ``` 在`fillList`方法中,我们使用`<T>`,因为我们需要在方法中多次使用同一个类`T`(作为参数类列表元素类)。而在`printList`方法中,我们只需要读取元素,所以使用`<?>`即可。 [^1]: 变量,通配符 <?> ,原理及应用详解。 [^2]: 深度解析 Java 通配符 `<? super T>` `<? extends T>`。 [^3]: Java中的通配符<?><? extends T>、<? super T>的区别。 [^4]: 中的通配符<?>、<? extends T>、<? super T>的使用场景。 §§相关问题§§ 1. Java中`<? extends T>``<? super T>`分别适用于什么场景? 2. 擦除对Java有什么影响? 3. 在定义类时,如何正确使用类边界(extends/super)?</think>在 Java 中,类参数 `<T>` 通配符 `<?>` 是两种不同的概念,主要区别体现在**定义位置**、**使用场景****类约束**上: --- ### 1. **定义位置与作用** | **类** | **定义位置** | **作用** | |-------------------|-------------------------------|--------------------------------------------------------------------------| | **`<T>`** | 类/方法**定义**时声明 | 表示一个**具体的类参数**,在代码中可被引用(如 `T` 可作为变量类)[^1] | | **`<?>`** | 类/方法**使用**时声明 | 表示**未知类**(通配符),仅用于接受任意类,无法直接引用[^3] | **示例**: ```java // 定义时使用 <T>(类参数) class Box<T> { private T value; // T 可被引用 } // 使用时使用 <?>(通配符) void printList(List<?> list) { // ? 不可被直接引用,只能通过 Object 操作 for (Object obj : list) System.out.println(obj); } ``` --- ### 2. **类约束能力** | **类** | **类约束** | |-------------------|----------------------------------------------------------------------------| | **`<T>`** | 可添加边界:`<T extends Number>`(限定 `T` 必须是 `Number` 的子类)[^1] | | **`<?>`** | 无界通配符,表示完全未知的类(等同于 `<? extends Object>`)[^3] | **示例**: ```java // <T> 可约束类 <T extends Number> T sum(List<T> list) { ... } // <?> 无约束,但无法添加元素 void process(List<?> list) { list.add(new Object()); // 编译错误!无法确定具体类 } ``` --- ### 3. **使用场景** | **场景** | **适用类** | **原因** | |------------------------|--------------|--------------------------------------------------------------------------| | **定义类/方法** | `<T>` | 需在代码中引用具体类(如字段、返回值)[^1] | | **读取集合内容** | `<?>` | 只需读取元素(协变),不关心具体类[^3] | | **写入集合** | `<T>` 或 `<? super T>` | 需明确写入类(`<?>` 无法写入)[^4] | | **实现类安全API** | `<T>` | 需在编译期检查类一致性(如 `Collections.sort()`)[^2] | **示例**: ```java // 场景1:定义方法(使用 <T>) public static <T> void addToList(List<T> list, T item) { list.add(item); // 安全,类一致 } // 场景2:读取任意集合(使用 <?>) public static void printAll(List<?> list) { for (Object obj : list) System.out.println(obj); // 安全读取 } // 场景3:写入集合(使用 <? super T>) public static <T> void addNumbers(List<? super T> dest, T item) { dest.add(item); // 安全,dest 是 T 的父类 } ``` --- ### 4. **核心区别总结** | **特性** | **`<T>`** | **`<?>`** | |----------------------|--------------------------------------|----------------------------------------| | **可引用性** | ✅ 可作为类使用(如 `T value`) | ❌ 只能通过 `Object` 操作 | | **写入能力** | ✅ 可添加 `T` 类元素 | ❌ 只能添加 `null` | | **读取能力** | ✅ 返回 `T` 类 | ✅ 返回 `Object` 类 | | **类边界控制** | ✅ 支持 `extends`/`super` | ✅ 支持 `extends`/`super`(如 `<? extends Number>`) | | **适用阶段** | 定义阶段 | 使用阶段 | > 💡 **简单记忆**: > - 需要**操作具体类**时用 `<T>`(如定义类、方法或写入数据)。 > - 只需**读取数据且不关心类**时用 `<?>`。 [^1]: 变量,通配符 <?> ,原理及应用详解。 [^2]: 深度解析 Java 通配符 `<? super T>` `<? extends T>`。 [^3]: Java中的通配符<?><? extends T>、<? super T>的区别。 [^4]: 中的通配符<?>、<? extends T>、<? super T>的使用场景。
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