Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一個新特性, 泛型提供了編譯時類型安全檢測機制，該機制允許程序員在編譯時檢測到非法的類型。
泛型的本質是參數化類型，也就是說所操作的數據類型被指定為一個參數。
假定我們有這樣一個需求：寫一個排序方法，能夠對整型數組、字符串數組甚至其他任何類型的數組進行排序，該如何實現？
答案是可以使用 Java 泛型。
使用 Java 泛型的概念，我們可以寫一個泛型方法來對一個對象數組排序。然后，調用該泛型方法來對整型數組、浮點數數組、字符串數組等進行排序。
泛型方法
你可以寫一個泛型方法，該方法在調用時可以接收不同類型的參數。根據傳遞給泛型方法的參數類型，編譯器適當地處理每一個方法調用。
下面是定義泛型方法的規則：
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所有泛型方法聲明都有一個類型參數聲明部分（由尖括號分隔），該類型參數聲明部分在方法返回類型之前（在下面例子中的<E>）。
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每一個類型參數聲明部分包含一個或多個類型參數，參數間用逗號隔開。一個泛型參數，也被稱為一個類型變量，是用於指定一個泛型類型名稱的標識符。
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類型參數能被用來聲明返回值類型，並且能作為泛型方法得到的實際參數類型的占位符。
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泛型方法體的聲明和其他方法一樣。注意類型參數只能代表引用型類型，不能是原始類型（像int,double,char的等）。
實例
下面的例子演示了如何使用泛型方法打印不同字符串的元素：
public class GenericMethodTest { // 泛型方法 printArray public static < E > void printArray( E[] inputArray ) { // 輸出數組元素 for ( E element : inputArray ){ System.out.printf( "%s ", element ); } System.out.println(); } public static void main( String args[] ) { // 創建不同類型數組： Integer, Double 和 Character Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 }; Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 }; Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' }; System.out.println( "整型數組元素為:" ); printArray( intArray ); // 傳遞一個整型數組 System.out.println( "\n雙精度型數組元素為:" ); printArray( doubleArray ); // 傳遞一個雙精度型數組 System.out.println( "\n字符型數組元素為:" ); printArray( charArray ); // 傳遞一個字符型數組 } }
編譯以上代碼，運行結果如下所示：
整型數組元素為: 1 2 3 4 5 雙精度型數組元素為: 1.1 2.2 3.3 4.4 字符型數組元素為: H E L L O
有界的類型參數
可能有時候，你會想限制那些被允許傳遞到一個類型參數的類型種類范圍。例如，一個操作數字的方法可能只希望接受Number或者Number子類的實例。這就是有界類型參數的目的。
要聲明一個有界的類型參數，首先列出類型參數的名稱，后跟extends關鍵字，最后緊跟它的上界。
實例
下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意義上的意思"extends"（類）或者"implements"（接口）。該例子中的泛型方法返回三個可比較對象的最大值。
public class MaximumTest { // 比較三個值並返回最大值 public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z) { T max = x; // 假設x是初始最大值 if ( y.compareTo( max ) > 0 ){ max = y; //y 更大 } if ( z.compareTo( max ) > 0 ){ max = z; // 現在 z 更大 } return max; // 返回最大對象 } public static void main( String args[] ) { System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的數為 %d\n\n", 3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) ); System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的數為 %.1f\n\n", 6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) ); System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的數為 %s\n","pear", "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) ); } }
編譯以上代碼，運行結果如下所示：
3, 4 和 5 中最大的數為 5 6.6, 8.8 和 7.7 中最大的數為 8.8 pear, apple 和 orange 中最大的數為 pear
不同的參數類型有相似的方法
泛型類
泛型類的聲明和非泛型類的聲明類似，除了在類名后面添加了類型參數聲明部分。
和泛型方法一樣，泛型類的類型參數聲明部分也包含一個或多個類型參數，參數間用逗號隔開。一個泛型參數，也被稱為一個類型變量，是用於指定一個泛型類型名稱的標識符。因為他們接受一個或多個參數，這些類被稱為參數化的類或參數化的類型。
實例
如下實例演示了我們如何定義一個泛型類:
public class Box<T> { private T t; public void add(T t) { this.t = t; } public T get() { return t; } public static void main(String[] args) { //添加修飾 Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>(); Box<String> stringBox = new Box<String>(); integerBox.add(new Integer(10)); stringBox.add(new String("字符")); System.out.printf("整型值為 :%d\n\n", integerBox.get()); System.out.printf("字符串為 :%s\n", stringBox.get()); } }
編譯以上代碼，運行結果如下所示：
整型值為 :10
字符串為 :字符
不同類有相似的參數和相似的方法
類型通配符
1、類型通配符一般是使用?代替具體的類型參數。例如 List 在邏輯上是List,List 等所有List<具體類型實參>的父類。
實例1
ublic class CommonSingle { public static void printer(List<?> data) {//普通的 System.out.print(data); } public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {//給通配符划分了范圍 System.out.println("data :" + data); } } List<String> name = new ArrayList<String>(); List<Integer> age = new ArrayList<Integer>(); List<Number> number = new ArrayList<Number>(); name.add("icon"); age.add(18); number.add(314); CommonSingle.printer(name); CommonSingle.printer(age); CommonSingle.printer(number);
輸出結果為：
data :icon data :18 data :314
解析：
1、因為getData()方法的參數是List類型的，所以name，age，number都可以作為這個方法的實參，這就是通配符的作用
2、類型通配符上限通過形如List來定義，如此定義就是通配符泛型值接受Number及其下層子類類型。
3、與第一個泛型方法類似，事根據參數類型選擇不同的方法，只是這個參數類型被List包裹。
實例2
繼續使用上面聲明的類CommonSingle
List<String> name = new ArrayList<String>(); List<Integer> age = new ArrayList<Integer>(); List<Number> number = new ArrayList<Number>(); name.add("icon"); age.add(18); number.add(314); CommonSingle.getUperNumber(name);//報錯：因為S不在Number的范圍內 CommonSingle.getUperNumber(age); CommonSingle.getUperNumber(number);
輸出結果：
data :18
data :314
解析：
1、在(//1)處會出現錯誤，因為getUperNumber()方法中的參數已經限定了參數泛型上限為Number，所以泛型為String是不在這個范圍之內，所以會報錯
2、類型通配符下限通過形如 List來定義，表示類型只能接受Number及其三層父類類型，如 Object 類型的實例。
3、關於上限，? extends Number,Number類的子類如下：
java.lang.Byte,
java.lang.Double,
java.lang.Float,
java.lang.Long,
java.lang.Short
這就是？參數范圍。
4、關於上界下界
上界的list只能get，不能add（確切地說不能add出除null之外的對象，包括Object）
下界的list只能add，不能get
add和get涉及到具體的數據類型了：
add方法是先給預添加的對象創建一個引用，再讓這個引用指向具體的父類或子類對象；
get方法是返回具體的類（假設為類型1），必須有一個類型1或類型1的父類引用去指向它；
規定了上界：如果add添加對象，java不知道要為哪一個具體的類添加引用，但java不會自動選擇；如果get對象，卻可以（人為地）使用上界類創建引用了（因為代碼中規定了上界，一看便知）。
規定了下界：如果add添加對象，java不知道要為哪一個具體的類添加引用，這里就可以（人為地）添加下界類的子類對象了（因為代碼中規定了下界，一看便知）；如果get對象，只能用預獲取的類的‘同類’或父類創建引用，但程序員不知道get出來的是哪個類。
圖解：
import java.util.ArrayList; import java.util.List; class Fruit {} class Apple extends Fruit {} class Jonathan extends Apple {} class Orange extends Fruit {} public class CovariantArrays { public static void main(String[] args) { //上界 List<? extends Fruit> flistTop = new ArrayList<Apple>(); flistTop.add(null); //add Fruit對象會報錯 //flist.add(new Fruit()); Fruit fruit1 = flistTop.get(0); //下界 List<? super Apple> flistBottem = new ArrayList<Apple>(); flistBottem.add(new Apple()); flistBottem.add(new Jonathan()); //get Apple對象會報錯 //Apple apple = flistBottem.get(0); } }
