Java 泛型详解

一、什么是泛型?

Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

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。

泛型的类型擦除
      泛型只在编译阶段有效,泛型类型在逻辑上可看成是多个不同的类型,但是其实质都是同一个数据类型,编译之后程序会采取去泛型化的措施。

二、通配符

2.1 无边界通配符

<?>

可以接受任意类型。

2.2 上边界通配符

<? extends Number>

必须为Number及其子类,如Integer、Long等。

2.3 下边界通配符

<? super Number>

表示类型只能接受 Number 及其上层父类类型,如 Object 类型的实例。

三、泛型的具体使用

1. 泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似,除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

public class Box<T> {
	.........
}

2. 泛型接口

public interface Box<T> {
	T getBox(T a);
}

3. 泛型方法

public class Box<T> {
	public T getBox(T a) {
		return a;
	}
}
<think>嗯,用户想了解Java详解。首先,我需要回忆一下Java的基本概念和应用场景。Java 5引入的特性,主要用于增强类安全,减少类转换的麻烦,以及提高代码的可重用性。用户可能是在学习过程中遇到了相关的困惑,或者在实际开发中需要更深入的理解。 接下来,用户的需求可能包括了解的基本语法、类擦除、通配符、方法、类与接口,以及使用限制等。需要分步骤讲解,确保结构清晰。可能需要从为什么需要开始,然后逐步展开各个部分。 要注意的是,用户可能对类擦除这一Java的实现机制不太清楚,需要详细解释。同时,通配符部分,尤其是上下界通配符的区别和使用场景,可能是容易混淆的地方,需要举例说明。此外,在集合框架中的应用是一个常见的例子,可以用来帮助用户理解。 还需要考虑用户可能的误区,比如在运行时类信息被擦除的问题,导致无法进行instanceof判断或者创建数组。这些限制需要明确说明,避免用户在实际使用中犯错。 另外,用户可能对方法与类的区别不太清楚,需要分别举例说明。比如,方法可以在普通类中定义,而类则是整个类作用于类参数。 最后,要确保语言通俗易懂,避免过于技术性的术语,同时结合代码示例,让用户能够通过实例理解抽象的概念。检查是否有遗漏的重要知识点,比如继承、通配符捕获等,但可能根据用户的提问深度决定是否展开。</think>以下是对Java的系统化详解,分步骤解析核心概念和用法: --- ### 一、解决的问题 1. **类安全** 在集合等场景中,编译时检测类错误,避免运行时`ClassCastException` ```java // 非写法(存在隐患) List list = new ArrayList(); list.add("abc"); Integer num = (Integer) list.get(0); // 运行时异常 // 写法(编译时报错) List<String> list = new ArrayList<>(); list.add(123); // 编译错误 ``` 2. **消除强制类转换** 明确容器存储类,减少冗余代码 --- ### 二、基础语法 #### 1. 类 ```java public class Box<T> { private T content; public void setContent(T content) { this.content = content; } public T getContent() { return content; } } ``` - `T`为类参数(可任意命名,常用`T`, `E`, `K`, `V`等) - 实例化时指定具体类: ```java Box<Integer> intBox = new Box<>(); ``` #### 2. 接口 ```java public interface Comparator<T> { int compare(T o1, T o2); } ``` #### 3. 方法 ```java public <T> void printArray(T[] array) { for (T element : array) { System.out.println(element); } } ``` - 类参数声明在方法返回值前 --- ### 三、类擦除(关键机制) 1. **编译时类检查** 编译器检查合法性 2. **运行时类擦除** 生成的字节码中不包含信息,替换为原始类 ```java List<String> list = new ArrayList<>(); // 编译后等效于 List list = new ArrayList(); ``` 3. **桥方法生成** 用于保持多态性(如继承类时) --- ### 四、通配符 #### 1. 上界通配符 `<? extends T>` ```java void process(List<? extends Number> list) { // 允许读取为Number类 Number num = list.get(0); // 不允许添加元素(编译器无法确定具体子类) } ``` #### 2. 下界通配符 `<? super T>` ```java void addNumbers(List<? super Integer> list) { list.add(42); // 允许添加Integer及其父类元素 Object obj = list.get(0); // 读取只能作为Object } ``` #### 3. 无限定通配符 `<?>` ```java void printList(List<?> list) { for (Object elem : list) { System.out.println(elem); } } ``` --- ### 五、重要限制 1. **无法实例化类参数** ```java T obj = new T(); // 编译错误 ``` 2. **不能创建数组** ```java T[] array = new T[10]; // 编译错误 ``` 3. **静态上下文中不可用** ```java public class Test<T> { private static T instance; // 错误 } ``` 4. **instanceof检测无效** ```java if (list instanceof ArrayList<String>) { ... } // 编译错误 ``` --- ### 六、高级技巧 1. **类参数多重限定** ```java <T extends Comparable & Serializable> ``` 2. **与反射** ```java Type type = new TypeToken<Map<String, Integer>>(){}.getType(); ``` 3. **PECS原则** Producer-Extends, Consumer-Super (适合选择通配符边界的场景) --- ### 七、典应用场景 1. 集合框架(`ArrayList<E>`, `HashMap<K,V>`) 2. 工具类方法(`Collections.sort()`) 3. 回调接口设计(`Comparator<T>`) 4. 自定义通用数据结构 --- 通过掌握这些核心概念,可以写出类更安全、复用性更强的Java代码。建议结合具体项目实践加深理解。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值