Java进阶 - 泛型

作用

泛型(generics) 是在JDK 5中引入的新特性，它的本质其实是类型参数化。

泛型可以在编译时对类型进行安全检测（如果元素的类型与要求的不一致，在编译阶段就会检测出有错误，不需要进入到运行阶段才能发现类型不一致）。

泛型保证了类型的安全性（在获取集合中的元素时，也不需要进行强制类型转换，程序会自动进行隐式转换，这就保证了数据的安全性），也提高了代码的执行效率。

泛型作为“代码模板”，实现了 一套代码对各种类型的套用， 提高了代码的可重用性。

使用场景

基于泛型的这些特性和作用，可以用在如下场景中：

1. 泛型集合：在各种集合中使用泛型，保证集合中元素的类型安全；
2. 泛型方法：在各种方法中使用泛型，保证方法中参数的类型安全；
3. 泛型类：在类的定义时使用泛型，为某些变量和方法定义通用的类型；
4. 泛型接口：在接口定义时使用泛型，为某些常量和方法定义通用的类型；
5. 泛型加反射：泛型也可以结合反射技术，实现在运行时获取传入的实际参数等功能。

但是我们要注意，无论我们在哪个地方使用泛型，泛型都不能是基本类型。

泛型标记符

泛型的名称其实是可以随意写的，但我们在实际开发时，为了尽量做到见名知意，还是要尽量采用有意义的名称，通常会使用如下几个常用字母：

• E - Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
• T - Type（Java 类）
• K - Key（键）
• V - Value（值）
• N - Number（数值类型）
• ？ - 表示不确定的 java 类型

逆变与协变

型变: 分为逆变和协变, 与不变对应, 用来描述类型转换后的继承关系;

• 协变（extends）

例如：Crate<Orange> 是 Crate<? extends Fruit> 的子类型，上界 Fruit；

协变指定了上界(限定父类，允许往下的子类), 限制调用 set 方法, 允许调用get方法来保证类型的安全。所以返回类型只能用协变（extends）。

• 逆变（super）

例如：Crate<Fruit> 是 Crate<? super Orange> 的子类型，下界 Orange；

逆变限定了下界(限定子类，允许往上的父类), 允许调用 set 方法, 并可以将Object赋值给它。所以

参数类型只能用逆变（super）。

静态泛型方法

静态泛型方法要在返回值之前使用泛型声明此方法为泛型方法：

        错误写法：public static BaseResponse<T> success() {}
        正确写法：public static <T> BaseResponse<T> success() {}

原理

        在java中泛型只是一个占位符，必须在传递类型后才能使用。就泛型类而言，类实例化时才能传递真正的类型参数，由于静态方法的加载先于类的实例化，也就是说类中的泛型还没有传递真正的类型参数时，静态方法就已经加载完成。显然，静态方法不能使用/访问泛型类中的泛型。

        这和静态方法不能调用普通方法/访问普通变量类似，都是因为静态申明与非静态申明的生命周期不同。因此如果方法没有声明为泛型方法的话，那么这个方法就不能访问泛型、把泛型当成返回值等涉及到泛型的操作。

        因此也不能定义泛型静态变量，因为静态变量在java程序一运行时就已经被载入内存，而此时它的类型无法确定，而开辟空间必须知道类型，两者矛盾。