【Java教程】Day8-2 泛型：应用-优快云博客

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在 Java 中，泛型不仅能够帮助我们编写更安全、灵活的代码，还能够提升代码的可读性和可维护性。本文将通过详细的示例来讲解如何使用泛型以及在实际开发中如何充分利用这一特性。

一、泛型类型的基本使用

在 Java 中，ArrayList 是一个常见的泛型类。通过泛型，我们可以指定容器内部存储的元素类型，使得代码更加类型安全。接下来，我们将展示不使用泛型与使用泛型的区别。

1.1 不使用泛型：

如果我们不指定泛型类型，ArrayList 就只能当作 Object 类型来使用。这意味着，你可以向 ArrayList 中存入任何类型的对象，但取出来时需要强制类型转换，容易导致类型错误。

java// 编译器警告：未指定泛型类型List list = new ArrayList();list.add("Hello");list.add("World");// 获取元素时需要强制类型转换String first = (String) list.get(0);String second = (String) list.get(1);

在上述代码中，虽然我们向 ArrayList 中添加了 String 类型的元素，但由于没有指定泛型类型，编译器无法进行类型检查，因此我们只能将元素当作 Object 类型来处理，获取元素时需要手动进行类型转换。这种方式容易出错，尤其是当 ArrayList 中存入了不同类型的对象时。

1.2 使用泛型：

当我们指定了泛型类型后，ArrayList 的类型变得更加明确，编译器会进行类型检查，避免了手动类型转换的麻烦。例如，下面的代码使用了泛型 List<String>：

java// 无编译器警告：明确指定泛型类型List<String> list = new ArrayList<>();list.add("Hello");list.add("World");// 无需强制类型转换，直接获取String first = list.get(0);String second = list.get(1);

在这里，我们指定了 ArrayList 中存储的是 String 类型的元素，编译器能够检查你添加的元素是否符合要求，从而避免了类型错误。

1.3 使用更广泛的类型：

泛型不仅可以指定具体的类型，还可以使用更通用的类型，如 Number。这使得我们能够存储多种不同的数值类型，如 Integer、Double 等。

javaList<Number> list = new ArrayList<>();list.add(new Integer(123));list.add(new Double(12.34));Number first = list.get(0);Number second = list.get(1);

在这个例子中，我们使用了 List<Number>，这允许我们存储 Integer 和 Double 类型的元素，且编译器会保证类型安全。

1.4 自动推断泛型类型：

Java 7 引入了钻石操作符 <>，允许编译器根据左边的泛型类型自动推断右边的泛型类型，因此我们可以省略右边泛型的类型。

java// 编译器自动推断泛型类型List<Number> list = new ArrayList<>();

此时，编译器能够自动推断 ArrayList 的泛型类型为 Number，所以我们不需要再次显式声明。

二、泛型接口

除了类，Java 的接口也支持泛型。通过泛型接口，我们可以实现更加灵活和通用的接口设计。Comparable<T> 是一个常见的泛型接口，它用于定义比较方法，从而实现排序功能。

2.1 Comparable 接口的使用：

Comparable 接口是 Java 标准库中用于定义排序规则的接口。它要求实现该接口的类必须提供 compareTo 方法，用于比较当前对象与另一个对象的大小。以下是如何使用 Comparable 接口来对数组进行排序的示例：

javaimport java.util.Arrays;public class Main {    public static void main(String[] args) {        String[] ss = new String[] { "Orange", "Apple", "Pear" };        Arrays.sort(ss);        System.out.println(Arrays.toString(ss));    }}

在上述代码中，String 类已经实现了 Comparable<String> 接口，因此可以直接对 String 数组进行排序。

2.2 自定义类实现 Comparable 接口：

如果我们想对自定义类型的对象进行排序，就需要让自定义类实现 Comparable 接口。例如，我们创建一个 Person 类，并让它实现 Comparable<Person> 接口来定义比较逻辑：

javaimport java.util.Arrays;public class Main {    public static void main(String[] args) {        Person[] ps = new Person[] {            new Person("Bob", 61),            new Person("Alice", 88),            new Person("Lily", 75),        };        Arrays.sort(ps);        System.out.println(Arrays.toString(ps));    }}class Person implements Comparable<Person> {    String name;    int score;    Person(String name, int score) {        this.name = name;        this.score = score;    }    // 按 name 字典顺序排序    public int compareTo(Person other) {        return this.name.compareTo(other.name);    }    public String toString() {        return this.name + "," + this.score;    }}

在这个例子中，Person 类实现了 Comparable<Person> 接口，并按照 name 字段进行排序。如果需要按照 score 字段进行排序，可以调整 compareTo 方法的实现逻辑。

2.3 修改排序规则：

你也可以根据需要修改排序规则，例如，我们可以修改 compareTo 方法，使其按 score 从高到低排序：

javapublic int compareTo(Person other) {    return Integer.compare(other.score, this.score); // 从高到低排序}

三、总结

泛型基本使用：通过泛型，可以指定容器类（如 ArrayList）存储的元素类型，从而避免手动类型转换。
自动推断泛型类型：在 Java 7 及之后的版本中，可以使用钻石操作符 <>，让编译器自动推断泛型类型，简化代码。
泛型接口：Java 接口也可以使用泛型，允许我们设计更加灵活的 API。例如，Comparable<T> 接口用于定义对象的比较规则，以便对数组进行排序。
自定义类型排序：对于自定义类型，我们需要实现 Comparable<T> 接口，并提供排序规则，可以按任何字段进行排序。