java泛型

一,为什么会有泛型

假设我们想要定一个StringArrayList类:

public class StringArrayList { 
    private String[] array; private int size; public void add(String e) { 
   ...} public void remove(int index) { 
   ...} public String get(int index) { 
   ...} } 

然后我们又想要定义一个intArrayList类:

public class IntegerArrayList { 
    private Integer[] array; private int size; public void add(Integer e) { 
   ...} public void remove(int index) { 
   ...} public Integer get(int index) { 
   ...} } 

public class ArrayList<T> { 
    private T[] array; private int size; public void add(T e) { 
   ...} public void remove(int index) { 
   ...} public T get(int index) { 
   ...} } 

ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("A"); list.add("B"); list.add("C"); 

二,两种泛型

既然泛型是类型代号,那有一个类型代号,自然也可以有两个类型代号.

public class Pair<T, K> { 
    private T first; private K last; public Pair(T first, K last) { 
    this.first = first; this.last = last; } public T getFirst() { 
    ... } public K getLast() { 
    ... } } 

在使用的时候:

Pair<String, Integer> p = new Pair<>("test", 123); 

三,java泛型的实现方式:擦拭法

public class Pair<T> { 
    private T first; private T last; public Pair(T first, T last) { 
    this.first = first; this.last = last; } public T getFirst() { 
    return first; } public T getLast() { 
    return last; } } 

而虚拟机根本不知道泛型。这是虚拟机执行的代码：

public class Pair { 
    private Object first; private Object last; public Pair(Object first, Object last) { 
    this.first = first; this.last = last; } public Object getFirst() { 
    return first; } public Object getLast() { 
    return last; } } 

这就导致了一些泛型的局限性:

3.1,不能是基本类型

例如int，因为实际类型是Object，Object类型无法持有基本类型：

Pair<int> p = new Pair<>(1, 2); // compile error! 

3.2,无法取得带泛型的Class

public class Main { 
    public static void main(String[] args) { 
    Pair<String> p1 = new Pair<>("Hello", "world"); Pair<Integer> p2 = new Pair<>(123, 456); Class c1 = p1.getClass(); Class c2 = p2.getClass(); System.out.println(c1==c2); // true System.out.println(c1==Pair.class); // true } } class Pair<T> { 
    private T first; private T last; public Pair(T first, T last) { 
    this.first = first; this.last = last; } public T getFirst() { 
    return first; } public T getLast() { 
    return last; } } 

因为T是Object，我们对Pair和Pair类型获取Class时，获取到的是同一个Class，也就是Pair类的Class。

换句话说，所有泛型实例，无论T的类型是什么，getClass()返回同一个Class实例，因为编译后它们全部都是Pair。

3.3,无法判断带泛型的类型

Pair<Integer> p = new Pair<>(123, 456); // Compile error: if (p instanceof Pair<String>) { 
    } 

原因和前面一样，并不存在Pair.class，而是只有唯一的Pair.class。

四,entends字符

在Java的泛型中，extends关键字用于限定泛型类型参数的上界（Upper Bound），表示该类型参数必须是指定类型或指定类型的子类。这样可以在泛型类或方法中限制传入的类型参数范围，提高代码的类型安全性。

下面是一个简单的示例，演示了如何在泛型中使用extends关键字：

// 定义一个泛型类，类型参数必须是Number类或其子类 class Box<T extends Number> { 
    private T value; public Box(T value) { 
    this.value = value; } public T getValue() { 
    return value; } } public class Main { 
    public static void main(String[] args) { 
    // 实例化一个Box对象，传入Integer类型参数 Box<Integer> integerBox = new Box<>(10); System.out.println("Integer Value: " + integerBox.getValue()); // 编译错误，String不是Number类或其子类 // Box<String> stringBox = new Box<>("Hello"); } } 

在上面的示例中，泛型类Box使用extends Number限定了类型参数T必须是Number类或其子类。因此，可以实例化Box对象，但不能实例化Box对象，因为String不是Number类或其子类。

五,super字符

在Java的泛型中，super关键字用于限定泛型类型参数的下界（Lower Bound），表示该类型参数必须是指定类型或指定类型的父类。使用super关键字可以在泛型类或方法中限制传入的类型参数范围，提高代码的灵活性和可复用性。

下面是一个简单的示例，演示了如何在泛型中使用super关键字：

// 定义一个泛型类，类型参数必须是Comparable类或其父类 class Box<T super Comparable<T>> { 
    private T value; public Box(T value) { 
    this.value = value; } public T getValue() { 
    return value; } } public class Main { 
    public static void main(String[] args) { 
    // 实例化一个Box对象，传入Integer类型参数 Box<Integer> integerBox = new Box<>(10); System.out.println("Integer Value: " + integerBox.getValue()); // 实例化一个Box对象，传入String类型参数 Box<String> stringBox = new Box<>("Hello"); System.out.println("String Value: " + stringBox.getValue()); } } 

泛型类Box使用super Comparable限定了类型参数T必须是Comparable类或其父类。因此，可以实例化Box和Box对象，因为Integer和String都实现了Comparable接口。

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