Java泛型简介

Java泛型是在Java 5中引入的一个特性，它允许程序员在编译时指定类、接口或方法能够接受的类型。泛型的主要目的是提供编译时类型安全检查，避免在运行时因为类型转换错误而导致的ClassCastException。

在没有泛型之前，Java中的集合类（如List、Set等）都是类型不安全的。这意味着你可以将任何类型的对象放入集合中，这在运行时可能会导致类型转换错误。泛型的引入使得我们可以创建类型安全的集合。

泛型的好处

类型安全：泛型提供了编译时类型检查，减少了运行时类型转换错误。
代码重用：泛型使得我们可以编写更通用的代码，适用于不同的数据类型。
性能提升：泛型避免了类型转换，减少了运行时的开销。

泛型的基本语法

泛型的基本语法如下：

public class ClassName<T> { 

    // T 是一个类型参数，可以是任何类型 
    T data; 

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

    public T getData() { return data; } 

    public void setData(T data) { this.data = data; } 

}

在这个例子中，T是一个类型参数，它可以在创建ClassName对象时被任何类型所替代。

使用泛型

使用泛型非常简单，只需要在声明变量或创建对象时指定具体的类型即可：

ClassName<String> stringHolder = new ClassName<>("Hello World"); 

ClassName<Integer> intHolder = new ClassName<>(42);

泛型方法

泛型也可以用于方法。在方法声明中，你可以指定类型参数：

public class Util { 

    public static <T> void printArray(T[] array) { 
        for (T element : array) { 
            System.out.print(element + " "); 
        } 
        System.out.println(); 
    } 
}

这个printArray方法可以接受任何类型的数组，并打印出数组中的所有元素。

泛型的类型推断

Java编译器可以根据上下文推断出泛型的具体类型，这称为类型推断。例如：

List<String> list = new ArrayList<>(); 
list.add("Hello"); 
list.add("World");

在这个例子中，即使我们没有显式指定泛型类型，编译器也能推断出list是一个List<String>类型。

泛型的边界

泛型类型参数可以有边界，这限制了可以作为类型参数的类型。边界通常使用extends关键字指定：


public class Animal { // ... } 
public class Dog extends Animal { // ... } 

public class ClassName<T extends Animal> { 
    T data; 
    public ClassName(T data) { this.data = data; } 
    public T getData() { return data; } 
    public void setData(T data) { this.data = data; } 
}

在这个例子中，T必须是一个Animal的子类。这意味着你可以创建ClassName<Dog>或ClassName<Animal>，但不能创建ClassName<String>。

泛型的通配符

泛型还可以使用通配符来表示未知的类型。通配符有两种：无界通配符（?）和有界通配符（? extends T和? super T）。

无界通配符用于不需要知道具体类型的场合：

public static void printList(List<?> list) {
     for (Object element : list) { 
        System.out.print(element + " "); 
    } 
    System.out.println(); 
}

有界通配符用于需要知道类型的上下界的场合：

public static <T> void printListUpper(List<? extends T> list) { // 只能使用T或T的子类 } public static <T> void printListLower(List<? super T> list) { // 只能使用T或T的父类 }