深入了解Java中的泛型

泛型的定义：泛型是JDK 1.5的一项新特性，它的本质是参数化类型（Parameterized Type）的应用，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数，在用到的时候在指定具体的类型。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口和泛型方法。

泛型思想早在C++语言的模板（Templates）中就开始生根发芽，在Java语言处于还没有出现泛型的版本时，只能通过Object是所有类型的父类和类型强制转换两个特点的配合来实现类型泛化。例如在哈希表的存取中，JDK 1.5之前使用HashMap的get()方法，返回值就是一个Object对象，由于Java语言里面所有的类型都继承于java.lang.Object，那Object转型为任何对象成都是有可能的。但是也因为有无限的可能性，就只有程序员和运行期的虚拟机才知道这个Object到底是个什么类型的对象。在编译期间，编译器无法检查这个Object的强制转型是否成功，如果仅仅依赖程序员去保障这项操作的正确性，许多ClassCastException的风险就会被转嫁到程序运行期之中。

泛型技术在C#和Java之中的使用方式看似相同，但实现上却有着根本性的分歧，C#里面泛型无论在程序源码中、编译后的IL中（Intermediate Language，中间语言，这时候泛型是一个占位符）或是运行期的CLR中都是切实存在的，List<int>与List<String>就是两个不同的类型，它们在系统运行期生成，有自己的虚方法表和类型数据，这种实现称为类型膨胀，基于这种方法实现的泛型被称为真实泛型。

Java语言中的泛型则不一样，它只在程序源码中存在，在编译后的字节码文件中，就已经被替换为原来的原始类型（Raw Type，也称为裸类型）了，并且在相应的地方插入了强制转型代码，因此对于运行期的Java语言来说，ArrayList<int>与ArrayList<String>就是同一个类。所以说泛型技术实际上是Java语言的一颗语法糖，Java语言中的泛型实现方法称为类型擦除，基于这种方法实现的泛型被称为伪泛型。（类型擦除在后面在学习）

使用泛型机制编写的程序代码要比那些杂乱的使用Object变量，然后再进行强制类型转换的代码具有更好的安全性和可读性。泛型对于集合类来说尤其有用。

1、为什么要使用泛型

这里我们俩看一段代码;

List list = new ArrayList();  
list.add("CSDN_SEU_Cavin");  
list.add(100);  
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {  
  String name = (String) list.get(i); //取出Integer时，运行时出现异常  
System.out.println("name:" + name);  
}

　本例向list类型集合中加入了一个字符串类型的值和一个Integer类型的值。（这样合法，因为此时list默认的类型为Object类型）。在之后的循环中，由于忘记了之前在list中也加入了Integer类型的值或其他原因，运行时会出现java.lang.ClassCastException异常。为了解决这个问题，泛型应运而生。

2、泛型的使用

泛型让编程人员能够使用类型抽象，通常用于集合里面。

List<String> list = new ArrayList<String>();

　　这里这样写，上面那段循环取值得方式就不会报错，而且也不需要进行类型的强制转换。通过List<String>，直接限定了list集合中只能含有String类型的元素。

3、泛型只在编译期间有效

　　我们在使用泛型的时候也要了解到泛型的编译时怎样的，因此在这里，我们需要特别的注意是：泛型，只是在代码编译成class文件期间有效

AyyayList<String> a = new ArrayList<String>();  
ArrayList b = new ArrayList();  
Class c1 = a.getClass();  
Class c2 = b.getClass();  
System.out.println(a == b);

　　上面程序的输出结果为true。是因为所有反射的操作都是在运行时进行的，既然为true，就证明了编译之后，程序会采取去泛型化的措施。

　　也就是说Java中的泛型，只在编译阶段有效。在编译过程中，正确检验泛型结果后，会将泛型的相关信息擦出，并且在对象进入和离开方法的边界处添加类型检查和类型转换的方法。也就是说，成功编译过后的class文件中是不包含任何泛型信息的。泛型信息不会进入到运行时阶段。

下面这段代码通过Java的反射机制很好的解释了泛型只在编译期间有效

ArrayList<String> a = new ArrayList<String>();  
a.add("CSDN_SEU_Cavin");  
Class c = a.getClass();  
try{  
    Method method = c.getMethod("add",Object.class);  
    method.invoke(a,100);  
    System.out.println(a);  //[CSDN_SEU_Cavin, }catch(Exception e){  
    e.printStackTrace();

　　4、泛型类和泛型方法

public static class FX<T> {  
    private T ob; // 定义泛型成员变量  
  
    public FX(T ob) {  
        this.ob = ob;  
    }  
  
    public T getOb() {  
        return ob;  
    }  
  
    public void showTyep() {  
        System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());  
    }  
}  
    public static void main(String[] args) {  
        FX<Integer> intOb = new FX<Integer>(100);  
        intOb.showTyep();  
        System.out.println("value= " + intOb.getOb());  //java.lang.Integer  System.out.println("----------------------------------");  
  
        FX<String> strOb = new FX<String>("CSDN_SEU_Calvin");  
        strOb.showTyep();  
        System.out.println("value= " + strOb.getOb());  //value= 100 } 
　　

　　5．泛型的好处

　　　　（1）类型安全。

　　　　　　通过知道使用泛型定义的变量的类型限制，编译器可以更有效地提高Java程序的类型安全。

　　　　（2）消除强制类型转换。

　　　　　　消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读，并且减少了出错机会。所有的强制转换都是自动和隐式的。

　　　　（3）提高性能

以上就是深入了解Java中的泛型的详细内容，更多请关注其它相关文章！