Java基础——泛型

一、为什么需要泛型

• 了解泛型之前，我们首先看一段代码：

List list = new ArrayList();
list.add("John");
list.add("Mary");
list.add("Lily");
list.add(10000);
Collections.sort(list);
for(Object obj:list){
   	String name = (String) obj;
   	System.out.println(name.toUpperCase());
}

你觉得上述代码有什么问题吗？

1、集合对元素类型没有任何的限制，可能不小心存入了你并不期望的数据类型是数据，导致程序运行时报错；
2、在对象存入集合后，集合丢失了对象的类型信息，统一当作Object处理，经常需要强制类型转换。

二.什么是泛型？

1、从Java 5 开始，Java引入了“参数化类型”的概念(后面举例来说明)，这种参数化类型被称为泛型；
2、泛型允许在创建集合时指定集合元素的类型，则集合中只能保存这种类型的对象。

// Java 5
List<String> list = new ArrayList<String>();
Map<String,Double> map = new HashMap<String,Double>();

// Java 7 优化
List<String> list = new ArrayList<>();		//菱形语法
Map<String,Double> map = new HashMap<>();	//菱形语法

泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。

package com.nefu;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/** 泛型 */
public class GenericDemo01 {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> lists = new ArrayList<>();
    lists.add("John");
    lists.add("Mary");
    lists.add("Lily");
//  list.add(10000);
    for(String list:lists){
      System.out.println(list.toUpperCase());
    }
  }
}

运行结果：
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0\bin\java.exe" "-javaagent:C:\Program 
JOHN
MARY
LILY

虽然 Java 5 版本的写法也可以使用，但是优化后的写法更加方便。

三、集合中的泛型定义

public interface List<E> extends Collection<E> {
		boolean add(E e);
		Iterator<E> iterator();
}

public interface Map<K,V> {
		V put(K key,V value);
		Set<Map.Entry<K,V>> entrySet();
}

我们可以看到，在List接口中采用泛型化定义之后，中的E表示类型形参，可以接收具体的类型实参，并且此接口定义中，凡是出现E的地方均表示相同的接受自外部的类型实参。
此时里面的E 可以理解为占位符，需要什么类型数据的时候直接替换就可以使用。Map集合里面的K，V参数也是同理。
自定义泛型类（接口）

package com.nefu;

/** 自定义泛型 */
public class GenericDemo02 {
  public static void main(String[] args) {
    // 使用泛型类
    Foo<String> f1 = new Foo<>("World");
    System.out.println(f1.getData().toUpperCase());

    Foo<Integer> f2 = new Foo<>(100);
    System.out.println(f2.getData().doubleValue());
    
	//使用泛型子类
    Alpha alpha = new Alpha("China");
    System.out.println(alpha.getData().toUpperCase());
  }
}

// 自定义泛型类（接口）
class Foo<T> {

  private T data;

  public Foo() {}

  public Foo(T data) {
    this.data = data;
  }

  public T getData() {
    return data;
  }
}

// 定义泛型类下子类（接口）
class Alpha extends Foo<String> {

  public Alpha() {}

  public Alpha(String data) {
    super(data);
  }

  @Override
  public String getData() {
    return super.getData();
  }
}

运行结果：
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0\bin\java.exe" "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 
WORLD
100.0
CHINA