我們知道姊途，使用變量之前要定義涉瘾，定義一個(gè)變量時(shí)必須要指明它的數(shù)據(jù)類(lèi)型，什么樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型賦給什么樣的值吭净。
假如我們現(xiàn)在要定義一個(gè)類(lèi)來(lái)表示坐標(biāo)睡汹，要求坐標(biāo)的數(shù)據(jù)類(lèi)型可以是整數(shù)、小數(shù)和字符串寂殉，例如：
- x = 10、y = 10
- x = 12.88原在、y = 129.65
- x = "東京180度"友扰、y = "北緯210度"
針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，除了借助方法重載庶柿，還可以借助自動(dòng)裝箱和向上轉(zhuǎn)型村怪。我們知道，基本數(shù)據(jù)類(lèi)型可以自動(dòng)裝箱浮庐，被轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)甚负；Object 是所有類(lèi)的祖先類(lèi)，任何一個(gè)類(lèi)的實(shí)例都可以向上轉(zhuǎn)型為 Object 類(lèi)型审残，例如：
- int --> Integer --> Object
- double -->Double --> Object
- String --> Object
這樣梭域，只需要定義一個(gè)方法，就可以接收所有類(lèi)型的數(shù)據(jù)搅轿。請(qǐng)看下面的代碼：
- public class Demo {
-? ? public static void main(String[] args){
-? ? ? ? Point p = new Point();
-? ? ? ? p.setX(10);? // int -> Integer -> Object
-? ? ? ? p.setY(20);
-? ? ? ? int x = (Integer)p.getX();? // 必須向下轉(zhuǎn)型
-? ? ? ? int y = (Integer)p.getY();
-? ? ? ? System.out.println("This point is：" + x + ", " + y);
-
-? ? ? ? p.setX(25.4);? // double -> Integer -> Object
-? ? ? ? p.setY("東京180度");
-? ? ? ? double m = (Double)p.getX();? // 必須向下轉(zhuǎn)型
-? ? ? ? double n = (Double)p.getY(); // 運(yùn)行期間拋出異常
-? ? ? ? System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
-? ? }
- }
- class Point{
-? ? Object x = 0;
-? ? Object y = 0;
-? ? public Object getX() {
-? ? ? ? return x;
-? ? }
-? ? public void setX(Object x) {
-? ? ? ? this.x = x;
-? ? }
-? ? public Object getY() {
-? ? ? ? return y;
-? ? }
-? ? public void setY(Object y) {
-? ? ? ? this.y = y;
-? ? }
- }
上面的代碼中病涨，生成坐標(biāo)時(shí)不會(huì)有任何問(wèn)題，但是取出坐標(biāo)時(shí)璧坟，要向下轉(zhuǎn)型既穆，在 Java多態(tài)對(duì)象的類(lèi)型轉(zhuǎn)換 一文中我們講到赎懦，向下轉(zhuǎn)型存在著風(fēng)險(xiǎn)，而且編譯期間不容易發(fā)現(xiàn)幻工，只有在運(yùn)行期間才會(huì)拋出異常励两，所以要盡量避免使用向下轉(zhuǎn)型。運(yùn)行上面的代碼囊颅，第12行會(huì)拋出 java.lang.ClassCastException 異常伐蒋。
那么，有沒(méi)有更好的辦法迁酸，既可以不使用重載（有重復(fù)代碼）先鱼，又能把風(fēng)險(xiǎn)降到最低呢？
有奸鬓，可以使用泛型類(lèi)(Java Class)焙畔，它可以接受任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)。所謂“泛型”串远，就是“寬泛的數(shù)據(jù)類(lèi)型”宏多，任意的數(shù)據(jù)類(lèi)型。
更改上面的代碼澡罚，使用泛型類(lèi)：
- public class Demo {
-? ? public static void main(String[] args){
-? ? ? ? // 實(shí)例化泛型類(lèi)
-? ? ? ? Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>();
-? ? ? ? p1.setX(10);
-? ? ? ? p1.setY(20);
-? ? ? ? int x = p1.getX();
-? ? ? ? int y = p1.getY();
-? ? ? ? System.out.println("This point is：" + x + ", " + y);
-
-? ? ? ? Point<Double, String> p2 = new Point<Double, String>();
-? ? ? ? p2.setX(25.4);
-? ? ? ? p2.setY("東京180度");
-? ? ? ? double m = p2.getX();
-? ? ? ? String n = p2.getY();
-? ? ? ? System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
-? ? }
- }
- // 定義泛型類(lèi)
- class Point<T1, T2>{
-? ? T1 x;
-? ? T2 y;
-? ? public T1 getX() {
-? ? ? ? return x;
-? ? }
-? ? public void setX(T1 x) {
-? ? ? ? this.x = x;
-? ? }
-? ? public T2 getY() {
-? ? ? ? return y;
-? ? }
-? ? public void setY(T2 y) {
-? ? ? ? this.y = y;
-? ? }
- }
運(yùn)行結(jié)果：
This point is：10, 20
This point is：25.4, 東京180度
與普通類(lèi)的定義相比伸但，上面的代碼在類(lèi)名后面多出了 <T1, T2>，T1, T2 是自定義的標(biāo)識(shí)符留搔，也是參數(shù)更胖，用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)的類(lèi)型，而不是數(shù)據(jù)的值隔显，我們稱(chēng)之為類(lèi)型參數(shù)却妨。在泛型中，不但數(shù)據(jù)的值可以通過(guò)參數(shù)傳遞括眠，數(shù)據(jù)的類(lèi)型也可以通過(guò)參數(shù)傳遞彪标。T1, T2 只是數(shù)據(jù)類(lèi)型的占位符，運(yùn)行時(shí)會(huì)被替換為真正的數(shù)據(jù)類(lèi)型掷豺。
傳值參數(shù)（我們通常所說(shuō)的參數(shù)）由小括號(hào)包圍捞烟，如 (int x, double y)，類(lèi)型參數(shù)（泛型參數(shù)）由尖括號(hào)包圍当船，多個(gè)參數(shù)由逗號(hào)分隔题画，如 <T> 或 <T, E>。
類(lèi)型參數(shù)需要在類(lèi)名后面給出生年。一旦給出了類(lèi)型參數(shù)婴程，就可以在類(lèi)中使用了。類(lèi)型參數(shù)必須是一個(gè)合法的標(biāo)識(shí)符抱婉，習(xí)慣上使用單個(gè)大寫(xiě)字母档叔，通常情況下桌粉，K 表示鍵，V 表示值衙四，E 表示異沉蹇希或錯(cuò)誤，T 表示一般意義上的數(shù)據(jù)類(lèi)型传蹈。
泛型類(lèi)在實(shí)例化時(shí)必須指出具體的類(lèi)型押逼，也就是向類(lèi)型參數(shù)傳值，格式為：
? ? className variable<dataType1, dataType2> = new className<dataType1, dataType2>();
也可以省略等號(hào)右邊的數(shù)據(jù)類(lèi)型惦界，但是會(huì)產(chǎn)生警告挑格，即：
? ? className variable<dataType1, dataType2> = new className();
因?yàn)樵谑褂梅盒皖?lèi)時(shí)指明了數(shù)據(jù)類(lèi)型，賦給其他類(lèi)型的值會(huì)拋出異常沾歪，既不需要向下轉(zhuǎn)型漂彤，也沒(méi)有潛在的風(fēng)險(xiǎn)，比本文一開(kāi)始介紹的自動(dòng)裝箱和向上轉(zhuǎn)型要更加實(shí)用灾搏。
注意：
- 泛型是 Java 1.5 的新增特性挫望，它以C++模板為參照，本質(zhì)是參數(shù)化類(lèi)型(Parameterized Type)的應(yīng)用狂窑。
- 類(lèi)型參數(shù)只能用來(lái)表示引用類(lèi)型媳板，不能用來(lái)表示基本類(lèi)型，如? int泉哈、double蛉幸、char 等。但是傳遞基本類(lèi)型不會(huì)報(bào)錯(cuò)旨巷，因?yàn)樗鼈儠?huì)自動(dòng)裝箱成對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)巨缘。
泛型方法
除了定義泛型類(lèi)，還可以定義泛型方法采呐，例如，定義一個(gè)打印坐標(biāo)的泛型方法：
- public class Demo {
- public static void main(String[] args){
- // 實(shí)例化泛型類(lèi)
- Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>();
- p1.setX(10);
- p1.setY(20);
- p1.printPoint(p1.getX(), p1.getY());
- Point<Double, String> p2 = new Point<Double, String>();
- p2.setX(25.4);
- p2.setY("東京180度");
- p2.printPoint(p2.getX(), p2.getY());
- }
- }
- // 定義泛型類(lèi)
- class Point<T1, T2>{
- T1 x;
- T2 y;
- public T1 getX() {
- return x;
- }
- public void setX(T1 x) {
- this.x = x;
- }
- public T2 getY() {
- return y;
- }
- public void setY(T2 y) {
- this.y = y;
- }
- // 定義泛型方法
- public <T1, T2> void printPoint(T1 x, T2 y){
- T1 m = x;
- T2 n = y;
- System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
- }
- }
運(yùn)行結(jié)果：
This point is：10, 20
This point is：25.4, 東京180度
上面的代碼中定義了一個(gè)泛型方法 printPoint()搁骑，既有普通參數(shù)斧吐，也有類(lèi)型參數(shù)，類(lèi)型參數(shù)需要放在修飾符后面仲器、返回值類(lèi)型前面煤率。一旦定義了類(lèi)型參數(shù)，就可以在參數(shù)列表乏冀、方法體和返回值類(lèi)型中使用了蝶糯。
與使用泛型類(lèi)不同，使用泛型方法時(shí)不必指明參數(shù)類(lèi)型辆沦，編譯器會(huì)根據(jù)傳遞的參數(shù)自動(dòng)查找出具體的類(lèi)型昼捍。泛型方法除了定義不同识虚，調(diào)用就像普通方法一樣。
注意：泛型方法與泛型類(lèi)沒(méi)有必然的聯(lián)系妒茬，泛型方法有自己的類(lèi)型參數(shù)担锤，在普通類(lèi)中也可以定義泛型方法。泛型方法 printPoint() 中的類(lèi)型參數(shù) T1, T2 與泛型類(lèi) Point 中的 T1, T2 沒(méi)有必然的聯(lián)系乍钻，也可以使用其他的標(biāo)識(shí)符代替：
- public static <V1, V2> void printPoint(V1 x, V2 y){
- V1 m = x;
- V2 n = y;
- System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
- }
泛型接口
在Java中也可以定義泛型接口肛循，這里不再贅述，僅僅給出示例代碼：
- public class Demo {
- public static void main(String arsg[]) {
- Info<String> obj = new InfoImp<String>("www.weixueyuan.net");
- System.out.println("Length Of String: " + obj.getVar().length());
- }
- }
- //定義泛型接口
- interface Info<T> {
- public T getVar();
- }
- //實(shí)現(xiàn)接口
- class InfoImp<T> implements Info<T> {
- private T var;
- // 定義泛型構(gòu)造方法
- public InfoImp(T var) {
- this.setVar(var);
- }
- public void setVar(T var) {
- this.var = var;
- }
- public T getVar() {
- return this.var;
- }
- }
運(yùn)行結(jié)果：
Length Of String: 18
類(lèi)型擦除
如果在使用泛型時(shí)沒(méi)有指明數(shù)據(jù)類(lèi)型银择，那么就會(huì)擦除泛型類(lèi)型多糠，請(qǐng)看下面的代碼：
- public class Demo {
- public static void main(String[] args){
- Point p = new Point(); // 類(lèi)型擦除
- p.setX(10);
- p.setY(20.8);
- int x = (Integer)p.getX(); // 向下轉(zhuǎn)型
- double y = (Double)p.getY();
- System.out.println("This point is：" + x + ", " + y);
- }
- }
- class Point<T1, T2>{
- T1 x;
- T2 y;
- public T1 getX() {
- return x;
- }
- public void setX(T1 x) {
- this.x = x;
- }
- public T2 getY() {
- return y;
- }
- public void setY(T2 y) {
- this.y = y;
- }
- }
運(yùn)行結(jié)果：
This point is：10, 20.8
因?yàn)樵谑褂梅盒蜁r(shí)沒(méi)有指明數(shù)據(jù)類(lèi)型，為了不出現(xiàn)錯(cuò)誤浩考，編譯器會(huì)將所有數(shù)據(jù)向上轉(zhuǎn)型為 Object夹孔，所以在取出坐標(biāo)使用時(shí)要向下轉(zhuǎn)型，這與本文一開(kāi)始不使用泛型沒(méi)什么兩樣怀挠。
限制泛型的可用類(lèi)型
在上面的代碼中析蝴，類(lèi)型參數(shù)可以接受任意的數(shù)據(jù)類(lèi)型，只要它是被定義過(guò)的绿淋。但是闷畸，很多時(shí)候我們只需要一部分?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型就夠了，用戶(hù)傳遞其他數(shù)據(jù)類(lèi)型可能會(huì)引起錯(cuò)誤吞滞。例如佑菩，編寫(xiě)一個(gè)泛型函數(shù)用于返回不同類(lèi)型數(shù)組（Integer 數(shù)組、Double 數(shù)組裁赠、Character 數(shù)組等）中的最大值：
- public <T> T getMax(T array[]){
- T max = null;
- for(T element : array){
- max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max;
- }
- return max;
- }
上面的代碼會(huì)報(bào)錯(cuò)殿漠，doubleValue() 是 Number 類(lèi)的方法，不是所有的類(lèi)都有該方法佩捞，所以我們要限制類(lèi)型參數(shù) T绞幌，讓它只能接受 Number 及其子類(lèi)（Integer、Double一忱、Character 等）莲蜘。
通過(guò) extends 關(guān)鍵字可以限制泛型的類(lèi)型，改進(jìn)上面的代碼：
- public <T extends Number> T getMax(T array[]){
- T max = null;
- for(T element : array){
- max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max;
- }
- return max;
- }
<T extends Number> 表示 T 只接受 Number 及其子類(lèi)帘营，傳入其他類(lèi)型的數(shù)據(jù)會(huì)報(bào)錯(cuò)票渠。這里的限定使用關(guān)鍵字 extends，后面可以是類(lèi)也可以是接口芬迄。但這里的 extends 已經(jīng)不是繼承的含義了问顷，應(yīng)該理解為 T 是繼承自 Number 類(lèi)的類(lèi)型，或者 T 是實(shí)現(xiàn)了 XX 接口的類(lèi)型。
注意：一般的應(yīng)用開(kāi)發(fā)中泛型使用較少杜窄，多用在框架或者庫(kù)的設(shè)計(jì)中肠骆，這里不再深入講解，主要讓大家對(duì)泛型有所認(rèn)識(shí)羞芍，為后面的教程做鋪墊哗戈。
