java泛型总结

### Java泛型总结 #### 一、Java泛型概述 Java泛型是在JDK5之后引入的一个特性，它提供了一种类型安全的机制，用于指定集合或其他数据结构中的元素类型。通过使用泛型，程序员可以在编译阶段检测类型错误，避免了在运行时进行强制类型转换，从而提高了代码的可读性和安全性。 #### 二、泛型的基本概念 **1. 泛型的作用** - **编译期类型检查**：在编译阶段，编译器会对泛型的使用进行类型检查，如果类型不匹配则会抛出编译错误。 - **类型擦除**：在运行时，所有的泛型信息都会被擦除，也就是说，泛型类型会被替换为它们的原始类型（对于泛型类来说通常是`Object`），但是保留了具体的类型参数。这意味着运行时无法检测泛型的具体类型。 **2. 泛型的表示** - **类型变量**：泛型中的类型使用字母表示，例如`T`、`E`、`K`等，这些字母作为类型的占位符，在实际使用时需要被具体的类型替代。 #### 三、泛型的应用场景 **1. 方法上的泛型** - **定义**: 在方法签名中使用泛型，可以通过在方法签名中添加`<T>`来指定泛型类型，其中`T`是类型变量。 - **示例**: ```java public <T, S, U> U f(T t, S s) { // 方法体 } ``` 在这个例子中，`f`方法接受两个参数`t`和`s`，它们的类型分别由类型变量`T`和`S`指定；同时方法的返回类型由类型变量`U`指定。当调用此方法时，如`f("kkk", new Object())`，类型变量`T`被赋值为`String`类型，`S`被赋值为`Object`类型。 **2. 类上的泛型** - **定义**: 在类声明时使用泛型，通过在类名后添加`<T>`来指定泛型类型。 - **示例**: ```java public class GenericClass<T> { private T element; public void setElement(T element) { this.element = element; } public T getElement() { return element; } } ``` 在这个例子中，`GenericClass`类有一个泛型类型`T`，类中的成员变量`element`也是泛型类型。这意味着`element`可以存储任何类型的对象，具体类型取决于实例化`GenericClass`时提供的类型参数。 **3. 泛型的继承** - **实例**: ```java public class MyClass<T> extends BaseClass<T> {} ``` 这里`MyClass`继承自`BaseClass`，并指定了相同的泛型类型`T`。 #### 四、泛型的限制与注意事项 **1. 静态上下文中的泛型** 在类的静态上下文中（如静态方法或静态变量）不能直接使用泛型类型，因为静态成员在类加载时就初始化完成，此时类型擦除已经发生。 **2. 泛型数组** 由于Java的安全性设计，不允许直接创建泛型数组。例如，以下代码会导致编译错误： ```java T[] array = new T[10]; // 错误 ``` **3. 通配符** - **基本用法**: 通配符`?`用于表示未知的类型。例如，`List<?>`表示一个元素类型未知的列表。 - **限定通配符**: 通过使用`extends`或`super`关键字可以进一步限制通配符所代表的类型范围。 ```java List<? extends Number> numbers; // 元素类型为Number或其子类 List<? super Integer> integers; // 元素类型为Integer或其超类 ``` - **示例**: ```java public void printElements(List<?> list) { for (Object o : list) { System.out.println(o); } } ``` 在这个例子中，`printElements`方法接受一个元素类型未知的列表，并打印所有元素。 #### 五、总结 Java泛型是一种强大的类型系统扩展，能够帮助开发者编写更加灵活且类型安全的代码。通过合理地使用泛型，可以有效地减少代码冗余，提高代码的复用性，同时也能更好地控制类型，减少运行时异常的发生。理解并熟练掌握泛型的使用是每个Java开发者的必修课。