Java 泛型

在本教程中，我們將通過示例了解Java泛型，如何創(chuàng)建泛型類和方法及其優(yōu)勢。

在Java中，泛型有助于創(chuàng)建可與不同類型的對象（數(shù)據(jù)）一起使用的類，接口和方法。因此，允許我們重用我們的代碼。

注意：泛型泛型不適用于基本類型（int，float，char等）。

如何使用Java泛型

要了解在Java中如何使用泛型，我們可以使用ArrayListJava集合框架的類。

ArrayList類是泛型類的一個示例。我們可以使用ArrayList來存儲任何類型的數(shù)據(jù)。例如

import java.util.ArrayList;

class Main {
   public static void main(String[] args) {

      //創(chuàng)建一個數(shù)組列表來存儲Integer 數(shù)據(jù)
      ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
      list1.add(4);
      list1.add(5);
      System.out.println("ArrayList of Integer: " + list1);

      //創(chuàng)建數(shù)組列表來存儲String 數(shù)據(jù)
      ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
      list2.add("Four");
      list2.add("Five");
      System.out.println("ArrayList of String: " + list2);

      //創(chuàng)建數(shù)組列表來存儲Double 數(shù)據(jù)
      ArrayList<Double> list3 = new ArrayList<>();
      list3.add(4.5);
      list3.add(6.5);
      System.out.println("ArrayList of Double: " + list3);
   }
}

輸出結(jié)果

ArrayList of Integer: [4, 5]
ArrayList of String: [Four, Five]
ArrayList of Double:  [4.5, 6.5]

在上面的示例中，我們使用了相同的ArrayList類來存儲Integer，String和Double類型的元素。 由于Java泛型，這是可能的。

在這里，請注意這行，

ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();

我們在尖括號<>中使用了Integer。 尖括號<>在泛型中稱為類型參數(shù)。

參數(shù)type用于指定泛型類或方法適用的對象（數(shù)據(jù)）的類型。

創(chuàng)建泛型類

現(xiàn)在我們知道了泛型在Java中的工作方式，讓我們看看如何創(chuàng)建自己的泛型類。

示例：創(chuàng)建泛型類

class Main {
  public static void main(String[] args) {

    //用整數(shù)數(shù)據(jù)初始化泛型類
    GenericsClass<Integer> intObj = new GenericsClass<>(5);
    System.out.println("泛型類返回: " + intObj.getData());

    //用字符串數(shù)據(jù)初始化泛型類
    GenericsClass<String> stringObj = new GenericsClass<>("Java Programming");
    System.out.println("泛型類返回: " + stringObj.getData());
  }
}

class GenericsClass<T> {

  //T型變量
  private T data;

  public GenericsClass(T data) {
    this.data = data;
  }

  //返回T類型變量的方法
  public T getData() {
    return this.data;
  }
}

輸出結(jié)果

泛型類返回: 5
泛型類返回: Java Programing

在上面的示例中，我們創(chuàng)建了一個名為GenericsClass的泛型類。此類可用于處理任何類型的數(shù)據(jù)。

class GenericsClass<T> {...}

在此，T表示類型參數(shù)。 在Main類內(nèi)部，我們創(chuàng)建了名為intObj和stringObj的GenericsClass對象。

• 在創(chuàng)建intObj時，類型參數(shù)T被Integer替換。這意味著intObj使用GenericsClass處理整數(shù)數(shù)據(jù)。

• 在創(chuàng)建stringObj時，類型參數(shù)T被String替換。 這意味著stringObj使用GenericsClass處理字符串數(shù)據(jù)。

創(chuàng)建泛型方法

與泛型類相似，我們還可以在Java中創(chuàng)建自己的泛型方法。

示例：創(chuàng)建泛型方法

class Main {
  public static void main(String[] args) {

    //使用Integer數(shù)據(jù)初始化類
    DemoClass demo = new DemoClass();
    demo.<String>genericsMethod("Java Programming");
  }
}

class DemoClass {

  //泛型方法
  public <T> void genericsMethod(T data) {
    System.out.println("這是一個泛型方法。");
    System.out.println("傳遞給方法的數(shù)據(jù)是 " + data);
  }
}

輸出結(jié)果

這是一個泛型方法。
傳遞給方法的數(shù)據(jù)是: Java Programming

在上面的示例中，我們創(chuàng)建了一個在普通類(DemoClass)內(nèi)部命名的泛型方法genericsMethod。

public <T> void genericMethod(T data) {...}

在此，將類型參數(shù)<T>插入到修飾符(public)之后和返回類型(void)之前。

我們可以通過將實際類型<String>放在方法名前面的括號中來調(diào)用泛型方法。

demo.<String>genericMethod("Java Programming");

注意：在大多數(shù)情況下，我們可以在調(diào)用泛型方法時省略type參數(shù)。這是因為編譯器可以使用傳遞給方法的值來匹配類型參數(shù)。例如，

demo.genericsMethod("Java Programming");

有界類型

通常，type參數(shù)可以接受任何數(shù)據(jù)類型（原始類型除外）。但是，如果我們只想將泛型用于某些特定類型（例如接受數(shù)字類型的數(shù)據(jù)），則可以使用有界類型。

我們使用extends關(guān)鍵字。例如，

<T extends A>

這意味著T只能接受A的子類型的數(shù)據(jù)。

示例：有界類型

class GenericsClass <T extends Number> {

  public void display() {
    System.out.println("This is a bounded type generics class.");
  }
}

class Main {
  public static void main(String[] args) {

    //創(chuàng)建一個GenericsClass對象
    GenericsClass<String> obj = new GenericsClass<>();
  }
}

在上面的示例中，我們創(chuàng)建了一個有界類型的泛型類。 在這里，請注意表達式

<T extends Number>

這意味著T只能使用Number的子級數(shù)據(jù)類型（Integer，Double等）。

但是，我們已經(jīng)用String創(chuàng)建了泛型類的對象。這就是為什么當我們運行程序時，我們會得到以下錯誤。

GenericsClass<String> obj = new GenericsClass<>();
                                                 ^
    reason: inference variable T has incompatible bounds
      equality constraints: String
      lower bounds: Number
  where T is a type-variable:
    T extends Number declared in class GenericsClass

Java泛型的優(yōu)點

1.代碼可復用性

泛型使我們能夠編寫適用于不同類型數(shù)據(jù)的代碼。例如，

public <T> void genericsMethod(T data) {...}

在這里，我們創(chuàng)建了一個泛型方法。此方法可用于對整數(shù)數(shù)據(jù)，字符串數(shù)據(jù)等執(zhí)行操作。

2.編譯時類型檢查

泛型的type參數(shù)提供有關(guān)泛型代碼中使用的數(shù)據(jù)類型的信息。

因此，可以在編譯時識別任何錯誤，比運行時錯誤更容易修復。例如，

//不使用泛型
NormalClass list = new NormalClass();

//調(diào)用NormalClass的方法
list.display("String");

在上面的代碼中，我們有一個普通的類。我們通過傳遞字符串數(shù)據(jù)來調(diào)用此類的名為display()的方法。

在這里，編譯器不知道在參數(shù)中傳遞的值是否正確。但是，讓我們看看如果改用泛型類會發(fā)生什么。

//使用泛型
GenericsClass<Integer> list = new GenericsClass<>();

//調(diào)用GenericsClass的方法
list2.display("String");

在上面的代碼中，我們有一個泛型類。 在這里，類型參數(shù)表示該類正在處理Integer數(shù)據(jù)。
因此，當字符串數(shù)據(jù)在參數(shù)中傳遞時，編譯器將生成一個錯誤。

3.泛型與集合一起使用

集合框架使用Java中的泛型概念。例如，

// 創(chuàng)建一個字符串類型ArrayList
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();

// 創(chuàng)建一個整數(shù)類型ArrayList
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();

在上面的示例中，我們使用了相同的ArrayList類來處理不同類型的數(shù)據(jù)。

類似ArrayList，其他集合（LinkedList，Queue，Maps，等等）也是Java的泛型。