第五章：Java高级特性第一节泛型

本文主要是介绍第五章：Java高级特性第一节泛型，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. 泛型的概念与定义

什么是泛型：

泛型是Java提供的一种机制，允许我们定义类、接口和方法时使用类型参数。泛型的核心思想是让代码能够适应不同的数据类型，避免强制类型转换，从而提高代码的可维护性和安全性。
- 例如，我们在不使用泛型的情况下，集合类只能存储Object类型的对象，这意味着在获取元素时必须进行类型转换。而泛型让我们在编译时就可以指定具体的类型。
泛型的语法：

在类、方法或接口声明时，可以使用尖括号<>指定泛型类型参数。例如：
```
public class Box<T> {private T item;
public void setItem(T item) {this.item = item;}
public T getItem() {return item;}
}
```
在这个例子中，Box类使用了泛型类型T，它可以是任何类型，如Integer、String等。

2. 泛型类与泛型方法

泛型类：

我们刚刚看到的Box类就是一个典型的泛型类。泛型类允许在创建对象时指定具体的类型，这样我们就不用每次都进行类型转换。
- 示例代码：
```
Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.setItem(123);
System.out.println(intBox.getItem()); // 输出: 123

Box<String> strBox = new Box<>();
strBox.setItem("Hello");
System.out.println(strBox.getItem()); // 输出: Hello
```
- 使用泛型后，intBox只能存储Integer类型的数据，strBox只能存储String类型的数据。
泛型方法：

泛型不仅可以应用于类，还可以应用于方法。在泛型方法中，类型参数可以放在方法的返回类型之前。
- 示例代码：
```
public <T> void printArray(T[] array) {for (T element : array) {System.out.println(element);}
}
```
- 调用泛型方法时，编译器会根据传入的参数类型自动推断泛型类型。
```
String[] strArray = {"A", "B", "C"};
Integer[] intArray = {1, 2, 3};

printArray(strArray);  // 输出: A, B, C
printArray(intArray);  // 输出: 1, 2, 3
```

3. 泛型在集合框架中的应用

泛型在Java的集合框架中应用非常广泛，几乎所有的集合类都使用了泛型。

List接口：List是一个典型的泛型集合类。
- 示例代码：
```
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Generics");

for (String s : list) {System.out.println(s);
}
```
- 在这里，List<String>表示该集合只能存储String类型的元素，编译时如果试图插入其他类型的数据，会报错。

Map接口：Map<K, V>也是一个泛型类，K代表键的类型，V代表值的类型。

示例代码：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 1);
map.put("Generics", 2);

for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}

这里，Map<String, Integer>表示键是String类型，值是Integer类型。

4. 类型通配符与边界限制

通配符?：

通配符?用于表示不确定的类型。例如，我们希望定义一个方法能够接收任何类型的集合，可以使用?通配符。
- 示例代码：
```
public void printList(List<?> list) {for (Object obj : list) {System.out.println(obj);}
}
```
- 在这个例子中，List<?>表示可以接受任何类型的集合，而不需要指定具体的类型。
边界限制：

Java还提供了对泛型类型进行边界限制的功能。你可以通过extends和super关键字来指定上限和下限。
- 上限通配符：<? extends T>，表示泛型类型可以是T或者T的子类。
  - 示例代码：
```
public void process(List<? extends Number> list) {for (Number num : list) {System.out.println(num);}
}
```
  - 这里，List<? extends Number>表示集合中可以存储Number类型或其子类（如Integer、Double）。
- 下限通配符：<? super T>，表示泛型类型可以是T或者T的父类。
  - 示例代码：
```
public void addNumber(List<? super Integer> list) {list.add(123);
}
```
  - 这里，List<? super Integer>表示集合中可以存储Integer类型或其父类（如Number、Object）。