Java 泛型

1. 基本概念

通常情况下，集合中可以存放不同类型的对象，是因为将所有对象当做 Object 类型放入的，因此从集合中取出元素时也是 Object 类型，为了表达该元素真实的数据类型，则需要强制类型转换，而强制类型转换可能会引发类型转换异常。

List lt1 = new LinkedList();

lt1.add("jack");
lt1.add(123);
lt1.add(true);

for (Object o : lt1) {
    String s1 = (String) o;
    System.out.println(s1);
}

异常提醒：
java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String

为了避免上述错误的发生，从 Java5 开始增加泛型机制，也就是在集合名称的右侧使用<数据类型>的方式来明确要求该集合中可以存放的元素类型，若放入其它类型的元素则编译报错。
泛型只在编译期有效，在运行时期不区分是什么类型。

2. 底层原理

泛型的本质就是参数化类型，也就是让数据类型作为参数传递，其中 E 相当于形式参数负责占位，而使用集合时<>中的数据类型相当于实际参数，用于给形式参数 E 进行初始化，从而使得集合中所有的 E 被实际参数替换，由于实际参数可以传递各种各样广泛的数据类型，因此得名为泛型。

如：

// 其中 i 叫做形式参数，负责占位
// int i = 10;
// int i = 20;
public void show(int i){
    ...
}
// 其中 10 叫做实际参数，负责给形式参数初始化
show(10);
show(20);

// 其中 E 叫做形式参数，负责占位
// E = String;
// E = Integer;
public interface List<E>{
    ...
}
// 其中 String 叫做实际参数
List<String> lt1 = ...;
List<Integer> lt2 = ...;

3. 自定义泛型接口

泛型接口和普通接口的区别就是后面添加了类型参数列表，可以有多个类型参数，如：<E,T…>等。

4. 自定义泛型类

泛型类型和普通类型的区别就是类名后面添加了类型参数列表，可以有多个类型参数，如<E,T…>等。

实例化泛型类时应该指定具体的数据类型，并且是引用数据类型，而不是基本数据类型

自定义泛型类：

public class Person<T> {

    private String name;
    private int age;
    private T gender;

    public Person() {

    }

    public Person(String name, int age, T gender) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public T getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(T gender) {
        this.gender = gender;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", gender=" + gender +
                '}';
    }
}

使用泛型类：

// 限制类型，gender 被限制为 String 类型
Person<String> p1 = new Person<>("jack", 18, "男");
System.out.println(p1);

// 未限制类型的使用，gender 仍被当做 Object 类型
Person p2 = new Person("jack", 18, "男");
System.out.println(p2);

父类有泛型，子类可以选择保留泛型，也可以指定泛型类型

// 不保留父类的泛型
public class SubPerson extends Person{
    ...
}

// 指定父类泛型类型
public class SubPerson extends Person<String>{
    ...
}

// 保留父类泛型
public class SubPerson<T> extends Person<T>{
    ...
}

子类除了保留和指定父类的泛型外，还可以增加自己的泛型

// 保留父类泛型的同时，新增自己的泛型
public class SubPerson<T,K> extends Person<T>{
    ...
}

5. 自定义泛型方法

泛型方法就是我们输入参数的时候，输入的是泛型参数，而不是具体类型的参数。我们在调用这个泛型方法的时候需要对泛型参数进行示例化。

泛型方法的格式：

[访问权限] <泛型> 返回值类型方法名([泛型标识符参数名称]){方法体;}

public <T> void printName(T t){
    ...
}

public <T> String printName(T t){
    ...
    return "xxx";
}

在静态方法中使用泛型参数的时候，需要我们把静态方法定义成泛型方法。
1
2
3
public static <T> void printName(T t){ ... }

6. 泛型在继承上的体现

如果 B 是 A 的一个子类或接口，而 G 是具有泛型声明的类或接口，则 G 并不是 G 的子类型！

比如：String 是 Object 的子类，但 List 并不是 List