java泛型

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本文详细介绍了Java泛型的基础知识及高级应用，从泛型的基本概念出发，逐步深入到泛型类、泛型接口和泛型方法的具体实现。并通过示例对比了泛型与传统Object类型在代码复用性和安全性方面的差异。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

package org.com.fangxing;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class CollectionGenFooDemo {

	public static void main(String... args) {
		//CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
		//listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
		
		CollectionGenFoo<? extends Collection> listFoo = null;
		listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
		
		System.out.println(listFoo.toString());
	}
}

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。

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介绍规则和限制逐渐深入泛型

1、没有任何重构的原始代码 2、对上面的两个类进行重构，写成一个类 3、Java1.5泛型来实现

泛型的高级应用

1、限制泛型的可用类型 2、通配符泛型

泛型方法介绍规则和限制逐渐深入泛型

1、没有任何重构的原始代码
2、对上面的两个类进行重构，写成一个类
3、Java1.5泛型来实现

泛型的高级应用

1、限制泛型的可用类型
2、通配符泛型

泛型方法　　
介绍
　　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，提高代码的重用率。
规则和限制
　　

泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型。
同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），不同版本的泛型类实例是不兼容的。
泛型的类型参数可以有多个。
泛型的参数类型可以使用extends语句，例如。习惯上称为“有界类型”。
泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class> classType = Class.forName(java.lang.String);

例子一：使用了泛型　

package org.com.fangxing;

import java.sql.Timestamp;
import java.util.Date;
import java.util.List;

public class Gen<T> {
	private T obj;//定义泛型成员变量
	
	public Gen(T obj ) {
		this.obj = obj;
	}
	
	public T getObj() {
		return obj;
	}
	
	public void setObj(T obj) {
		this.obj = obj;
	}
	
	public void showType() {
		System.out.println("T的实际类型是:" + obj.getClass().getName());
	}

}

package org.com.fangxing;

import java.sql.Timestamp;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;

public class GenDemo {

	public static void main(String[] args) {
		//定义泛型类Gen的一个Integer版本 
		Gen<Integer> intObj = new Gen<Integer>(88);
		intObj.showType();
		
		int i = intObj.getObj();
		System.out.println("value=" + i);
		System.out.println("------------------------------");
		
		//定义泛型Gen的一个String版本
		Gen<String> strObj = new Gen<String>("Hello Gen!");
		strObj.showType();
		
		String s = strObj.getObj();
		System.out.println("value=" + s);
	
		
	}
}

package org.com.fangxing;

public class Gen2 {

	private Object obj;
	
	public Gen2(Object obj) {
		this.obj = obj;
	}
	
	public Object getObj() {
		return obj;
	}
	
	public void setObj (Object obj ) {
		this.obj = obj;
	}
	
	public void showType () {
		System.out.println("T的实际类型是：" + obj.getClass().getName());
	}
}

package org.com.fangxing;

import java.util.Collection;

public class CollectionGenFoo <T extends Collection>{

	private T x;
	
	public CollectionGenFoo(T x ) {
		this.x = x;
	}
	
	public T getX() {
		return x;
	}
	
	public void setX(T x) {
		this.x = x;
	}
}

package org.com.fangxing;

public class GenDemao2 {

	public static  void main(String...strings) {
		//定义泛型类Gen2的一个Integer版本
		Gen2 intObj = new Gen2(new Integer(88));
		intObj.showType();
		
		int i = (Integer)intObj.getObj();
		System.out.println("value=" +  i);
		
		//定义泛型Gen2的一个String版本
		Gen2 strObj = new Gen2("Hello Gen!");
		strObj.showType();
		
		String s = (String) strObj.getObj();
		System.out.println("value=" + s);
	}
}

例子二：没有使用泛型　　public class Gen2 { 　　private Object ob; //定义一个通用类型成员　　public Gen2(Object ob) { 　　this.ob = ob; 　　} 　　public Object getOb() { 　　return ob; 　　} 　　public void setOb(Object ob) { 　　this.ob = ob; 　　} 　　public void showTyep() { 　　System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName()); 　　} 　　} 　　public class GenDemo2 { 　　public static void main(String[] args) { 　　//定义类Gen2的一个Integer版本　　Gen2 intOb = new Gen2(new Integer(88)); 　　intOb.showTyep(); 　　int i = (Integer) intOb.getOb(); 　　System.out.println("value= " + i); 　　System.out.println("---------------------------------"); 　　//定义类Gen2的一个String版本　　Gen2 strOb = new Gen2("Hello Gen!"); 　　strOb.showTyep(); 　　String s = (String) strOb.getOb(); 　　System.out.println("value= " + s); 　　} 　　} 　　运行结果：　　两个例子运行Demo结果是相同的,控制台输出结果如下：　　T的实际类型是: 　　java.lang.Integer 　　value= 88 　　---------------------------------- 　　T的实际类型是: java.lang.String 　　value= Hello Gen! 　　Process finished with exit code 0 　　看明白这个，以后基本的泛型应用和代码阅读就不成问题了。逐渐深入泛型 1、没有任何重构的原始代码　　有两个类如下，要构造两个类的对象，并打印出各自的成员x。　　public class StringFoo { 　　private String x; 　　public StringFoo(String x) { 　　this.x = x; 　　} 　　public String getX() { 　　return x; 　　} 　　public void setX(String x) { 　　this.x = x; 　　} 　　} 　　public class DoubleFoo { 　　private Double x; 　　public DoubleFoo(Double x) { 　　this.x = x; 　　} 　　public Double getX() { 　　return x; 　　} 　　public void setX(Double x) { 　　this.x = x; 　　} 　　} 　　以上的代码实在无聊，就不写如何实现了。 2、对上面的两个类进行重构，写成一个类　　因为上面的类中，成员和方法的逻辑都一样，就是类型不一样，因此考虑重构。Object是所有类的父类，因此可以考虑用Object做为成员类型，这样就可以实现通用了，实际上就是“Object泛型”，暂时这么称呼。　　public class ObjectFoo { 　　private Object x; 　　public ObjectFoo(Object x) { 　　this.x = x; 　　} 　　public Object getX() { 　　return x; 　　} 　　public void setX(Object x) { 　　this.x = x; 　　} 　　} 　　写出Demo方法如下：　　public class ObjectFooDemo { 　　public static void main(String args[]) { 　　ObjectFoo strFoo = new ObjectFoo("Hello Generics!"); 　　ObjectFoo douFoo = new ObjectFoo(new Double("33")); 　　ObjectFoo objFoo = new ObjectFoo(new Object()); 　　System.out.println("strFoo.getX="+(String)strFoo.getX()); 　　System.out.println("douFoo.getX="+(Double)douFoo.getX()); 　　System.out.println("objFoo.getX="+(Object)objFoo.getX()); 　　} 　　} 　　运行结果如下：　　strFoo.getX=Hello Generics! 　　douFoo.getX=33.0 　　objFoo.getX=java.lang.Object@19821f 　　解说：在Java 5之前，为了让类有通用性，往往将参数类型、返回类型设置为Object类型，当获取这些返回类型来使用时候，必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口，然后才可以调用对象上的方法。 3、Java1.5泛型来实现　　强制类型转换很麻烦，我还要事先知道各个Object具体类型是什么，才能做出正确转换。否则，要是转换的类型不对，比如将“Hello Generics!”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错，可是运行的时候就挂了。那有没有不强制转换的办法----有，改用 Java5泛型来实现。　　public class GenericsFoo { 　　private T x; 　　public GenericsFoo(T x) { 　　this.x = x; 　　} 　　public T getX() { 　　return x; 　　} 　　public void setX(T x) { 　　this.x = x; 　　} 　　} 　　public class GenericsFooDemo { 　　public static void main(String args[]){ 　　GenericsFoo strFoo=new GenericsFoo("Hello Generics!"); 　　GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33")); 　　GenericsFoo objFoo=new GenericsFoo(new Object()); 　　System.out.println("strFoo.getX="+strFoo.getX()); 　　System.out.println("douFoo.getX="+douFoo.getX()); 　　System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX()); 　　} 　　} 　　运行结果：　　strFoo.getX=Hello Generics! 　　douFoo.getX=33.0 　　objFoo.getX=java.lang.Object@19821f 　　和使用“Object泛型”方式实现结果的完全一样，但是这个Demo简单多了，里面没有强制类型转换信息。　　下面解释一下上面泛型类的语法：　　使用来声明一个类型持有者名称，然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。　　当然T仅仅是个名字，这个名字可以自行定义。　　class GenericsFoo 声明了一个泛型类，这个T没有任何限制，实际上相当于Object类型，实际上相当于 class GenericsFoo。　　与Object泛型类相比，使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候，可以使用“”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如　　GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33")); 　　当然，也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型，但是你在使用该对象的时候，就需要强制转换了。比如：GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33")); 　　实际上，当构造对象时不指定类型信息的时候，默认会使用Object类型，这也是要强制转换的原因。泛型的高级应用 1、限制泛型的可用类型　　在上面的例子中，由于没有限制class GenericsFoo类型持有者T的范围，实际上这里的限定类型相当于Object，这和“Object泛型”实质是一样的。限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做：　　class GenericsFoo，这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类，传入非Collection接口编译会出错。　　注意：这里的限定使用关键字 extends，后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了，应该理解为T类型是实现Collection接口的类型，或者T是继承了XX类的类型。　　下面继续对上面的例子改进，我只要实现了集合接口的类型：　　public class CollectionGenFoo { 　　private T x; 　　public CollectionGenFoo(T x) { 　　this.x = x; 　　} 　　public T getX() { 　　return x; 　　} 　　public void setX(T x) { 　　this.x = x; 　　} 　　} 　　实例化的时候可以这么写：　　public class CollectionGenFooDemo { 　　public static void main(String args[]) { 　　CollectionGenFoo listFoo = null; 　　listFoo = new CollectionGenFoo(new ArrayList()); 　　//出错了,不让这么干。　　// CollectionGenFoo listFoo = null; 　　// listFoo=new CollectionGenFoo(new ArrayList()); 　　System.out.println("实例化成功!"); 　　} 　　} 　　当前看到的这个写法是可以编译通过，并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了，因为这么定义类型的时候，就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型，这个类型实现了Collection接口，但是实现 Collection接口的类很多很多，如果针对每一种都要写出具体的子类类型，那也太麻烦了，我干脆还不如用Object通用一下。别急，泛型针对这种情况还有更好的解决方案，那就是“通配符泛型”。 2、通配符泛型　　为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点，引入了“通配符泛型”，针对上面的例子，使用通配泛型格式为 extends Collection>，“？”代表未知类型，这个类型是实现Collection接口。那么上面实现的方式可以写为：　　public class CollectionGenFooDemo { 　　public static void main(String args[]) { 　　CollectionGenFoo listFoo = null; 　　listFoo = new CollectionGenFoo(new ArrayList()); 　　//现在不会出错了　　CollectionGenFoo extends Collection> listFoo1 = null; 　　listFoo=new CollectionGenFoo(new ArrayList()); 　　System.out.println("实例化成功!"); 　　} 　　} 　　注意：　　1、如果只指定了>，而没有extends，则默认是允许Object及其下的任何Java类了。也就是任意类。　　2、通配符泛型不单可以向下限制，如 extends Collection>，还可以向上限制，如 super Double>，表示类型只能接受Double及其上层父类类型，如Number、Object类型的实例。　　3、泛型类定义可以有多个泛型参数，中间用逗号隔开，还可以定义泛型接口，泛型方法。这些都泛型类中泛型的使用规则类似。泛型方法　　是否拥有泛型方法，与其所在的类是否泛型没有关系。要定义泛型方法，只需将泛型参数列表置于返回值前。如: 　　public class ExampleA { 　　public void f(T x) { 　　System.out.println(x.getClass().getName()); 　　} 　　public static void main(String[] args) { 　　ExampleA ea = new ExampleA(); 　　ea.f(" "); 　　ea.f(10); 　　ea.f('a'); 　　ea.f(ea); 　　} 　　} 　　输出结果：　　java.lang.String 　　java.lang.Integer 　　java.lang.Character 　　ExampleA 　　使用泛型方法时，不必指明参数类型，编译器会自己找出具体的类型。泛型方法除了定义不同，调用就像普通方法一样。　　需要注意，一个static方法，无法访问泛型类的类型参数，所以，若要static方法需要使用泛型能力，必须使其成为泛型方法。

参考:http://blog.youkuaiyun.com/daniel_h1986/archive/2010/07/02/5708605.aspx

http://fyting.iteye.com/blog/122732

http://baike.baidu.com/view/1436058.htm