泛型的介绍与使用

1. 泛型的引入背景和概念

集合容器类在设计阶段/声明阶段不能确定这个容器到底实际存的是什么类型的对象，所以在JDK1.5之前只能把元素类型设计为Object，JDK1.5之后使用泛型来解决。因为这个时候除了元素的类型不确定，其他的部分是确定的，例如关于这个元素如何保存，如何管理等是确定的，因此此时把元素的类型设计成一个参数，这个类型参数叫做泛型。Collection，List，ArrayList 这个就是类型参数，即泛型。
泛型的概念
所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时（例如，继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时）确定（即传入实际的类型参数，也称为类型实参）。

引入泛型的原因：

1. 解决元素存储的安全性问题，好比商品、药品标签，不会弄错。
2. 解决获取数据元素时，需要类型强制转换的问题，好比不用每回拿商品、药品都要辨别。
   
   

2. 自定义泛型结构

2.1 自定义泛型类、泛型接口

栗子

class/interface Father<T1, T2> {
}
// 子类不保留父类的泛型
// 1)没有类型 擦除
class Son1 extends Father {// 等价于class Son extends Father<Object,Object>{
}
// 2)具体类型
class Son2 extends Father<Integer, String> {
}
// 子类保留父类的泛型
// 1)全部保留
class Son3<T1, T2> extends Father<T1, T2> {
}
// 2)部分保留
class Son4<T2> extends Father<Integer, T2> {
}

泛型在继承上的体现
如果B是A的一个子类型（子类或者子接口），而G是具有泛型声明的类或接口，G并不是G的子类型！
比如：String是Object的子类，但是List并不是List的子类。

注意点：

1. 泛型类可能有多个参数，此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如：<E1,E2,E3>
2. 泛型类的构造器如下：public GenericClass(){}。而下面是错误的：public GenericClass(){}
3. 实例化后，操作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。
4. 泛型不同的引用不能相互赋值。尽管在编译时ArrayList和ArrayList是两种类型，但是，在运行时只有一个ArrayList被加载到JVM中。
5. 泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照Object处理，但不等价于Object。经验：泛型要使用一路都用。要不用，一路都不要用。
6. 如果泛型结构是一个接口或抽象类，则不可创建泛型类的对象。
7. jdk1.7，泛型的简化操作：ArrayList flist = new ArrayList<>();
8. 泛型的指定中不能使用基本数据类型，可以使用包装类替换。
9. 在类/接口上声明的泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型。
10. 异常类不能是泛型的
11. 不能使用new E[]。但是可以：E[] elements = (E[])new Object[capacity];参考：ArrayList源码中声明：Object[] elementData，而非泛型参数类型数组。

12.父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型：

• 子类不保留父类的泛型：按需实现
  没有类型 擦除
  具体类型
• 子类保留父类的泛型：泛型子类
  全部保留
  部分保留

2.2 泛型方法

方法，也可以被泛型化，不管此时定义在其中的类是不是泛型类。在泛型方法中可以定义泛型参数，此时，参数的类型就是传入数据的类型，定义格式如下：

[访问权限] <泛型> 返回类型 方法名([泛型标识 参数名称]) 抛出的异常

public static <T> void fromArrayToCollection(T[] a, Collection<T> c) {
for (T o : a) {
c.add(o);
}
}
public static void main(String[] args) {
Object[] ao = new Object[100];
Collection<Object> co = new ArrayList<Object>();
fromArrayToCollection(ao, co);
String[] sa = new String[20];
Collection<String> cs = new ArrayList<>();
fromArrayToCollection(sa, cs);
Collection<Double> cd = new ArrayList<>();
// 下面代码中T是Double类，但sa是String类型，编译错误。
// fromArrayToCollection(sa, cd);
// 下面代码中T是Object类型，sa是String类型，可以赋值成功。
fromArrayToCollection(sa, co);
}

但像如下这些方法并不是泛型方法，因为这些方法并没有泛型符号<>,只是类型为不确定的T类型。

    public T getOrderT(){
        return orderT;
    }

    public void setOrderT(T orderT){
        this.orderT = orderT;
    }

3.通配符

1. 使用类型通配符：？
   比如：List<?> ，Map<?,?>，List<?>是List、List等各种泛型List的父类。
2. 读取List<?>的对象list中的元素时，永远是安全的，因为不管list的真实类型是什么，它包含的都是Object。
3. 写入list中的元素时，不行。因为我们不知道c的元素类型，我们不能向其中
   添加对象。但唯一的例外是null，它是所有类型的成员。

Collection<?> c = new ArrayList<String>();
c.add(new Object()); // 编译时错误
//因为我们不知道c的元素类型，我们不能向其中添加对象。add方法有类型参数E作为集
//合的元素类型。我们传给add的任何参数都必须是一个未知类型的子类。因为我们不知
//道那是什么类型，所以我们无法传任何东西进去。

注意点

注意点1：编译错误：不能用在泛型方法声明上，返回值类型前面<>不能使用?
public static <?> void test(ArrayList<?> list){
}
注意点2：编译错误：不能用在泛型类的声明上class GenericTypeClass<?>{}

注意点3：编译错误：不能用在创建对象上，右边属于创建集合对象
ArrayList<?> list2 = new ArrayList<?>();

有限制通配符的使用

栗子1：

public static void printCollection3(Collection<? extends Person> coll) {
//Iterator只能用Iterator<?>或Iterator<? extends Person>.why?
Iterator<?> iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}
public static void printCollection4(Collection<? super Person> coll) {
//Iterator只能用Iterator<?>或Iterator<? super Person>.why?
Iterator<?> iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}

栗子二：

public static void addString(List<? extends Object> list){
	list.add(new String(""));//编译出错
	list.add(new Integer(10));//编译出错
	....
	//上面两条语句均会编译出错，因为泛型参数指出list里元素的类型为Object及其子类，但并未确定是什么，所以无法增加元素
}

public void updateFields(List< ? super Student> list){
	list.add(new Person));//编译出错
	list.add(new Student));//正确 Student为Perosn的子类
	//增加Person类的错误原因和上面的一样，都是因为List中元素的类型不确定导致，但增加Student类型是正确的，因为Student类型是所有满足泛型参数条件类型的子类，由多态性可知，任意父类的引用都是可以指向子类的。
	
}