Java Genrics 是 Java 5 中引入的最重要的功能之一。
如果您一直在使用Java Collections並使用版本 5 或更高版本，那么我確定您已經使用過它。
Java 中具有集合類的泛型非常容易，但是它提供了比僅創建集合類型更多的功能。
我們將在本文中嘗試學習泛型的功能。如果我們使用專業術語，對泛型的理解有時會變得混亂，因此，我將盡量保持其簡單易懂。
1. Java 中的泛型
Java 5 中添加了泛型，以提供編譯時類型檢查，並消除了ClassCastException使用集合類時常見的風險。整個收集框架都進行了重寫，以使用泛型進行類型安全。讓我們看看泛型如何幫助我們安全地使用集合類。
List list = new ArrayList();
list.add("abc");
list.add(new Integer(5));
for(Object obj : list){
String str=(String) obj;
}
上面的代碼可以很好地編譯，但是在運行時會引發ClassCastException，因為我們試圖將列表中的對象強制轉換為String，而其中一個元素是Integer類型。在Java 5之后，我們使用如下收集類。
List<String> list1 = new ArrayList<String>(); // java 7 ? List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("abc");
//list1.add(new Integer(5)); //編譯錯誤
for(String str : list1){
//no type casting needed, avoids ClassCastException
}
請注意，在創建列表時，我們已指定列表中元素的類型為String。因此，如果我們嘗試在列表中添加任何其他類型的對象，則該程序將引發編譯時錯誤。還要注意，在循環中中，我們不需要列表中元素的類型轉換，因此在運行時刪除了ClassCastException。
- Java通用類
我們可以使用泛型類型定義自己的類。泛型類型是通過類型進行參數化的類或接口。我們使用尖括號（<>）來指定類型參數。
為了了解其好處，我們假設有一個簡單的類：
package com.journaldev.generics;
public class GenericsTypeOld {
private Object t;
public Object get() {
return t;
}
public void set(Object t) {
this.t = t;
}
public static void main(String args[]){
GenericsTypeOld type = new GenericsTypeOld();
type.set("Pankaj");
String str = (String) type.get(); //type casting, error prone and can cause ClassCastException
}
}
請注意，在使用此類時，我們必須使用類型轉換，並且它可以在運行時產生ClassCastException。現在，我們將使用Java通用類替換如下所示的相同類。
package com.journaldev.generics;
public class GenericsType<T> {
private T t;
public T get(){
return this.t;
}
public void set(T t1){
this.t=t1;
}
public static void main(String args[]){
GenericsType<String> type = new GenericsType<>();
type.set("Pankaj"); //valid
GenericsType type1 = new GenericsType(); //raw type
type1.set("Pankaj"); //valid
type1.set(10); //valid and autoboxing support
}
}
注意main方法中GenericsType類的使用。我們不需要進行類型轉換，並且可以在運行時刪除ClassCastException。如果我們在創建時未提供類型，則編譯器將發出警告，“ GenericsType是原始類型。
泛型類型GenericsType
Object，因此它允許String和Integer對象。但是，我們應始終嘗試避免這種情況，因為在處理可能產生運行時錯誤的原始類型時，我們必須使用類型轉換。
還要注意，它支持Java自動裝箱。
3. Java通用接口
Comparable接口是接口中泛型的一個很好的例子，它寫為：
package java.lang;
import java.util.*;
public interface Comparable<T> {
public int compareTo(T o);
}
以類似的方式，我們可以在Java中創建通用接口。我們也可以像Map界面具有多個類型參數。同樣，我們也可以為參數化類型提供參數化值，例如new HashMap<String, List<String>>();有效。
- Java通用類型
Java通用類型命名約定可以幫助我們輕松理解代碼，並且具有命名約定是Java編程語言的最佳實踐之一。因此，泛型也帶有自己的命名約定。通常，類型參數名稱是單個大寫字母，以可以實現與Java變量區分開。最常用的類型參數名稱為：
- E –元素由Java Collections Framework廣泛使用，例如ArrayList，Set等
- K –鍵（在Map中使用）
- N –數字
- T –類型
- V –值（在Map中使用）
- S，U，V等–第二，第三，第四類型
5. Java通用方法
有時我們不希望整個類都被參數化，在這種情況下，我們可以創建java泛型方法。由於構造函數是一種特殊的方法，因此我們也可以在構造函數中使用泛型類型。
這是一個顯示Java泛型方法示例的類。
package com.journaldev.generics;
public class GenericsMethods {
//Java Generic Method
public static <T> boolean isEqual(GenericsType<T> g1, GenericsType<T> g2){
return g1.get().equals(g2.get());
}
public static void main(String args[]){
GenericsType<String> g1 = new GenericsType<>();
g1.set("Pankaj");
GenericsType<String> g2 = new GenericsType<>();
g2.set("Pankaj");
boolean isEqual = GenericsMethods.<String>isEqual(g1, g2);
//above statement can be written simply as
isEqual = GenericsMethods.isEqual(g1, g2);
//This feature, known as type inference, allows you to invoke a generic method as an ordinary method, without specifying a type between angle brackets.
//Compiler will infer the type that is needed
}
}
注意_的isEqual_方法簽名顯示了在方法中使用泛型類型的語法。另外，請注意如何在我們的Java的程序中使用這些方法。我們可以在調用這些方法時指定類型，也可以像普通方法一樣調用它們。Java編譯器足夠聰明，可以確定要使用的變量的類型，這種功能稱為類型變量。
6. Java泛型綁定類型參數
假設我們要限制可以在參數化類型中使用的對象的類型，例如在比較兩個對象的方法中，並且我們要確保接受的對象是可比較的。要聲明一個有界的類型參數，請列出類型參數的名稱，然后列出擴展關鍵字，再加上其上限，以下下面的方法。
public static <T extends Comparable<T>> int compare(T t1, T t2){
return t1.compareTo(t2);
}
這些方法的調用與無界方法類似，不同之處在於，如果我們嘗試使用任何非Comparable的類，則引發編譯時錯誤。
綁定類型參數可以與方法以及類和接口一起使用。
Java泛型也支持多個范圍，即<T擴展A＆B＆C>。在這種情況下，A可以是接口或類。如果A是類，則B和C應該是接口。在多個范圍內，我們不能有多個類。
7. Java泛型和繼承
我們知道，如果A是B的子類，則Java繼承允許我們將變量A分配給另一個變量B。因此，我們可能認為可以將A的任何泛型類型分配給B的泛型類型，但事實並非如此。讓我們用一個簡單的程序看看。
package com.journaldev.generics;
public class GenericsInheritance {
public static void main(String[] args) {
String str = "abc";
Object obj = new Object();
obj=str; // works because String is-a Object, inheritance in java
MyClass<String> myClass1 = new MyClass<String>();
MyClass<Object> myClass2 = new MyClass<Object>();
//myClass2=myClass1; // compilation error since MyClass<String> is not a MyClass<Object>
obj = myClass1; // MyClass<T> parent is Object
}
public static class MyClass<T>{}
}
8. Java通用類和子類型
我們可以通過擴展或實現來泛型一個通用類或接口。一個類或接口的類型參數與另一類或接口的類型參數之間的關系由extend和實現子句確定。
例如，ArrayList
只要不更改type參數，子類型關系就會保留，下面顯示了多個type參數的示例。
interface MyList<E,T> extends List<E>{
}
List
9. Java通用通配符
問號（？）是泛型中的通配符，表示未知類型。通配符可以用作參數，字段或局部變量的類型，有時還可以用作返回類型。在調用通用方法或實例化通用類時，不能使用通配符。在以下各節中，我們將學習上界通配符，下界通配符和通配符捕獲。
9.1）Java泛型上界通配符
上限通配符用於在方法中放寬對變量類型的限制。假設我們要編寫一個將返回列表中數字總和的方法，那么我們的實現將是這樣的。
public static double sum(List<Number> list){
double sum = 0;
for(Number n : list){
sum += n.doubleValue();
}
return sum;
}
現在，上述實現的問題在於它不適用於Integers或Doubles，因為我們知道List
可以像下面的程序一樣修改上面的實現。
package com.journaldev.generics;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class GenericsWildcards {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> ints = new ArrayList<>();
ints.add(3); ints.add(5); ints.add(10);
double sum = sum(ints);
System.out.println("Sum of ints="+sum);
}
public static double sum(List<? extends Number> list){
double sum = 0;
for(Number n : list){
sum += n.doubleValue();
}
return sum;
}
}
就像按照接口編寫代碼一樣，在上述方法中，我們可以使用上限類號碼的所有方法。請注意，對於上界列表，除空之外，我們不允許將任何對象添加到列表中。如果我們嘗試在sum方法內將元素添加到列表中，則該程序將無法編譯。
9.2）Java泛型無限制通配符
有時，我們希望通用方法適用於所有類型，在這種情況下，可以使用無界通配符。與使用<？extends Object>。
public static void printData(List<?> list){
for(Object obj : list){
System.out.print(obj + "::");
}
}
我們可以為_PrintData_方法提供List
9.3）Java泛型下界通配符
假設我們要在方法中將整體添加到整數列表中，我們可以將參數類型保持為List