Java泛型定义与用法实例详解

本文实例讲述了java泛型定义与用法。分享给大家供大家参考，具体如下：

1. 泛型的由来

先看如下代码：

import java.util.list;
import java.util.arraylist;
public class testgeneric {
    @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static void main(string[] args) {
        list list = new arraylist();
        list.add(1);
        list.add("1");
        list.add(new object());
        system.out.println(list);
        // 取值
        integer var1 = (integer) list.get(0);
        string var2 = (string) list.get(1);
        object var3 = list.get(2);
        system.out.println(var1 + " " + var2 + " " + var3);
    }
}

运行结果：

[1, 1, java.lang.object@1db9742]
1 1 java.lang.object@1db9742

这段代码很简单，将整形、字符串、对象放进list集合中，然后逐一取出。可以看出，由于list接口在定义时并不知道元素的类型，因此默认为object,即任意类型元素进入list集合后都会自动装箱。而取值的过程更为复杂，所有取得的值都是装箱后的object对象，必须得知道每一个元素的初始类型才能拆箱。一般使用集合的时候，集合的元素往往都是具有共同特征的，比如同属于一类的----那么，如果一开始限定了list集合元素的类型，那么就可避免上述不规范操作。代码如下，

import java.util.list;
import java.util.arraylist;
public class testgeneric {
    @suppresswarnings("unused")
    public static void main(string[] args) {
        list<string> list = new arraylist<string>();
        // list.add(1);//报错
        // list.add(new object());//报错
        list.add("1");
        // 取值
        string var1 = list.get(0);// 无需转换
    }
}

如此一来，便有了泛型集合的说法。实际上，查阅list接口的api会发现，list接口正是泛型接口，它可以接受一个类型参数e，若不传递参数，则默认是object类型。

2. 泛型类型的继承关系

有如下功能的代码，实现打印任意集合的元素：

import java.util.list;
import java.util.arraylist;
import java.util.collection;
public class testgeneric{
    //打印任意集合元素
    public void print(collection<object> c){
     system.out.println(c);
    }
    public static void main(string[] args){
     list<string> list=new arraylist<string>();
     new testgeneric().print(list);
 }
}

输出：

testgeneric.java:11: 无法将 testgeneric 中的 print(java.util.collection<java.lang.object>) 应用于 (java.util.list<java.lang.string>)
   new testgeneric().print(list);
                    ^
1 错误

很明显，意思就是传递的参数类型不匹配。难道string不是继承自object的吗？没错，string是继承自object的，但是list<string>与list<object>是截然不同的两个类型，两者之间没有任何继承关系。那如果真的要实现上面的功能，该如何呢？

2.1 类型通配符

import java.util.list;
import java.util.arraylist;
import java.util.collection;
public class testgeneric {
    // 打印任意集合元素
    public void print(collection<?> c) {
        system.out.println(c);
    }
    public static void main(string[] args) {
        list<string> list = new arraylist<string>();
        new testgeneric().print(list);
    }
}

程序正常执行，这里的？表示一个未知类型，这个未知类型与object不同，list<?>代表了所有的list<类型>的父类。

2.2 泛型方法

不只有通配符可以解决泛型继承的问题，若将上面的方法定义为泛型方法也具有同样的效果：

import java.util.list;
import java.util.arraylist;
import java.util.collection;
public class testgeneric {
    // 打印任意集合元素
    public <t> void print(collection<t> c) {
        system.out.println(c);
    }
    public static void main(string[] args) {
        list<string> list = new arraylist<string>();
        new testgeneric().print(list);
    }
}

泛型方法的定义形式如下，

修饰符 <t,e> 返回值 方法名(形参)

其中<t,e>在修饰符的后面做为类型定义，为方法指明形参中需要用到的t，e类型是来自哪里。既然泛型方法和类型通配符都可以实现泛型中的继承，那么有什么区别？

2.3 泛型方法和通配符的区别

看如下代码：

import java.util.list;
import java.util.arraylist;
import java.util.collection;
public class testgeneric {
    // 打印任意集合元素
    public <e, t extends e> void print(collection<t> c1, collection<e> c2) {
        system.out.println(c1);
        system.out.println(c2);
    }
    public static void main(string[] args) {
        list<father> list1 = new arraylist<father>();
        list<father> list2 = new arraylist<father>();
        new testgeneric().print(list1, list2);// 传2个father类型
        list<child> list3 = new arraylist<child>();
        list<father> list4 = new arraylist<father>();
        new testgeneric().print(list3, list4);// t为child，e为father
        list<father> list5 = new arraylist<father>();
        list<child> list6 = new arraylist<child>();
        new testgeneric().print(list5, list6);// t为father,e为child,报错
    }
}
class father {
}
class child extends father {
}
class other {
}

上述泛型方法在定义t,e时已经指明了关系：t是e的子类，所以在传递参数的时候，t要么是e的子类，要么就是e本身，所以在传递关系不小心变为e exends t时，在第三次调用方法时报错了。而如果把上述代码换成？通配符的话，则不具有如此强的限定关系。

总之，泛型方法和？通配符都可以实现未知类型的继承，但是泛型方法主要强调多个未知类型之间的依赖关系。如果只是单纯用作成为一个通用类型的父类这一功能的话，两者都可以实现，反而？通配符较为简洁明了。

2.4 泛型参数上、下限的注意

看如下代码：

import java.util.list;
import java.util.arraylist;
import java.util.collection;
public class testgeneric {
    // 复制集合并返回原始集合的最后一个元素
    public <t> t copy(collection<t> des, collection<? extends t> src) {
        t lastelement = null;
        for (t t : src) {
            lastelement = t;
            des.add(t);
        }
        return lastelement;
    }
    public static void main(string[] args) {
        list<number> des = new arraylist<number>();
        list<integer> src = new arraylist<integer>();
        src.add(new integer(1));
        integer lastelement = new testgeneric().copy(des, src);//
        system.out.println(lastelement.getclass());
    }
}

输出：

testgeneric.java:18: 不兼容的类型
找到： java.lang.number
需要： java.lang.integer
integer lastelement= new testgeneric().copy(des,src);//
                                              ^
1 错误

当调用完copy方法后，系统比对发现t类型为number,?类型为integer。所以函数返回的t类型是number了，所以根本不兼容integer。要修改上面的代码，有俩个办法，

方法1：

改为

number lastelement=new testgeneric().copy(des,src);

分析代码可以得出，？为t的子类，在方法中t=lastelement这句表现为多态，虽然返回的是t类型，但是多态的表现为？类型，即interger类型，调用lastelement.getclass()也可发现返回的是java.lang.integer类型，说明此处编译类型为t类型，实际运行类型为？类型。这就好比如下多态转换，

father f=new child();
child c=f;//此处一定报错，类型不兼容

虽然f的多态表现为子类child,但是上面一句连语法检测都过不了。这也就是为什么上面integer不能兼容number的原因了。

方法2：

改为

public <t> t copy(collection<? super t> des,collection<t> src)

这样一来，？类型变为了父类，t类型变为了子类，于是在方法中返回的t类型对象，即lastelement就不具有多态性了。泛型中的上下限是很有学问的，每次看源码时都会琢磨很久，但还是会在浩瀚的接口+泛型的设计中昏迷，这种设计真的完全是为了突出面向对象的特性，以后慢慢琢磨吧。

从这也再次可以看出？通配符在处理具有依赖关系的泛型方法中，显得过于灵活而会导致一些潜在的隐患。

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。