我今天聊聊Java中的泛型， 它是一个广泛使用但讨论较少的主题。我们经常会使用它，但大多数开发人员并没有真正了解它。
Java开发中你们肯定都用过List或者ArrayList。那你们应该记得如何定义他们吧？
List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 这里的Integer 就是使用了泛型这就是我们声明的方式。所以，我们使用了泛型。这里，<Integer>是我们传递的指定类型。那是一个类型。在我们创建这样的列表后，您只能将整数添加到列表中。
那如果我们不指定类型呢？
List numList = new ArrayList<>(); //不指定类型如果我们像上面这样定义列表，我们就可以将从 Object 超类扩展的任何类型的数据添加到列表中。
所以添加泛型后，我们可以实现此列表的类型安全。
泛型意味着参数化类型。Java 让我们创建一个类、接口和方法，可以在泛型域中与不同类型的数据（对象）一起使用。
泛型的优点是：
- 代码可重用性——我们可以使用具有多种对象类型的通用代码
- 编译时类型检查——Java 将在编译时检查泛型代码是否有错误
- 类型安全——我们可以限制添加不必要的数据
- 集合中的用法——集合需要对象类型来处理数据
让我们举个例子来解释为什么我们需要泛型。
想象一下，您必须使用打印机类打印数字和文本。打印机有一种在创建数据时接受数据的方法。
在传统方式中，我们必须创建 2 个类，因为我们有 2 种数据类型：数字（整数）和文本（字符串）
public class TextPrinter {
private final String data;
public TextPrinter(String data) {
this.data = data;
}
public void print() {
System.out.println("print::: " + data);
}
}public class NumberPrinter {
private final Integer data;
public NumberPrinter(Integer data) {
this.data = data;
}
public void print() {
System.out.println("print::: " + data);
}
}使用：
public class GenericsMain {
public static void main(String[] args) {
NumberPrinter numberPrinter = new NumberPrinter(5);
numberPrinter.print(); // 输出 print::: 5
TextPrinter textPrinter = new TextPrinter("Hello");
textPrinter.print(); // 输出 print::: Hello
}
}有没有觉得代码重复了？唯一的区别就是数据类型不同！
下面我们利用泛型来改造一下，使它成为一个通用的类型。
public class Printer<T> {
private final T data;
public Printer(T data) {
this.data = data;
}
public void print() {
System.out.println("print::: " + data);
}
}使用：
Printer<Integer> integerPrinter = new Printer<>(5);
integerPrinter.print(); // 输出 print::: 5
Printer<String> stringPrinter = new Printer<>("Hello");
stringPrinter.print(); // 输出 print::: Hello
Printer<Double> doublePrinter = new Printer<>(45.34);
doublePrinter.print(); // 输出 print::: 45.34
Printer<Long> longPrinter = new Printer<>(5L);
longPrinter.print();z //输出 print::: 5现在我们就只写了一个类，T用来表示作为通用标准的类型。我们甚至可以为其他数据类型（例如 Double/Long）创建打印对象。代码可重用性是通过风格实现的。
我们还可以创建多个类型的通用类。如下：
public class MultiPrinter<T, V> {
private final T data1;
private final V data2;
public MultiPrinter(T data1, V data2) {
this.data1 = data1;
this.data2 = data2;
}
public void print() {
System.out.println("print::: " + data1 + " : " + data2);
}
}MultiPrinter<Integer, String> multiPrinter = new MultiPrinter<>(5, "Hello");
multiPrinter.print(); // 输出 print::: 5 : HelloJava 类型命名约定：
- E - 元素（用于集合）
- K — 键（在地图中使用）
- N——数字
- T——类型
- V - 值（在地图中使用）
- S、U、V 等 — 第二、第三、第四类型
有界泛型
这是泛型的高级版本。我们可以通过有界泛型来限制更多并实现更多类型安全。
假设我们有一个AnimalPrinter类，它只能打印动物详细信息。不允许与其他物体一起使用。如何实现这一目标？
public class Animal {
private final String name;
private final String color;
private final Integer age;
public Animal(String name, String color, Integer age) {
this.name = name;
this.color = color;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getColor() {
return color;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Animal animal = (Animal) o;
return Objects.equals(name, animal.name) && Objects.equals(color, animal.color) && Objects.equals(age, animal.age);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, color, age);
}
}
public class Cat extends Animal {
public Cat(String name, String color, Integer age) {
super(name, color, age);
}
}
public class Dog extends Animal {
public Dog(String name, String color, Integer age) {
super(name, color, age);
}
}public class AnimalPrinter<T extends Animal> {
private final T animalData;
public AnimalPrinter(T animalData) {
this.animalData = animalData;
}
public void print() {
System.out.println("Name::: " + animalData.getName());
System.out.println("Color::: " + animalData.getColor());
System.out.println("Age::: " + animalData.getAge());
}
}在这个类中，T 扩展 Animal 部分完成了工作！我们限制了狗和猫的通用性！
AnimalPrinter<Cat> animalPrinter1 = new AnimalPrinter<>(new Cat("Jim", "brown", 2));
animalPrinter1.print();
AnimalPrinter<Dog> animalPrinter2 = new AnimalPrinter<>(new Dog("Rocky", "black", 5));
animalPrinter2.print();多重界限
假设我们想向打印机通用功能添加更多功能。我们可以这样实现。
public class AnimalPrinter<T extends Animal & Serializable> {
..................
}我使用 Serialized 接口提供了 Serialized 功能。这里有一些重要的事情需要记住。
- 我们必须在子类（Cat 和 Dog）中实现接口。
- 类应该放在第一位，然后是 & 和接口。
- 由于 Java 不支持多重继承，因此只能扩展 1 个类。
泛型通配符
通配符由问号?表示 在 Java 中，我们用它们来指代未知类型。这可以用作泛型的参数类型。然后它将接受任何类型。在下面的代码中，我使用通配符将任何对象的列表用作方法参数。
public static void printList(List<?> list) {
System.out.println(list);
}
printList(
Arrays.asList(
new Cat("Jim", "brown", 2),
new Dog("Rocky", "black", 5)
)
);
printList(Arrays.asList(50, 60));
printList(Arrays.asList(50.45, 60.78));
// output:
// [generics.Cat@b1fa3959, generics.Dog@62294cd9]
// [50, 60]
// [50.45, 60.78]列表现在可以是任何类型！
上限通配符
考虑这个例子：
public static void printAnimals(List<Animal> animals) {
animals.forEach(Animal::eat);
}如果我们想象Animal的子类型，例如Dog ，我们就不能将此方法与Dog列表一起使用，即使Dog是Animal的子类型。我们可以使用通配符来做到这一点。
public static void printAnimals(List<? extends Animal> animals) {
...
}现在，此方法适用于Animal类型及其所有子类型。
printAnimals(
Arrays.asList(
new Cat("Jim", "brown", 2),
new Dog("Rocky", "black", 5)
)
);这称为上限通配符，其中Animal类型是上限。
下界通配符
我们还可以指定具有下限的通配符，其中未知类型必须是指定类型的超类型。可以使用super 关键字后跟特定类型来指定下限。
例子：
public static void addIntegers(List<? super Integer> list){
list.add(new Integer(70));
}通用方法
想象一下，我们需要一种采用不同数据类型并执行某些操作的方法。我们可以为此创建一个通用方法并重用它。
public static <T> void call(T data) {
System.out.println(data);
}
call("hello");
call(45);
call(15.67);
call(5L);
call(new Dog("Rocky", "black", 5));
/* output:
hello
45
15.67
5
generics.Dog@62294cd9
*/如果我们想返回数据而不是 VOID，我们也可以这样做。
public static <T> T getData(T data) {
return data;
}
System.out.println(getData("Test")); // 输出 Test我们也可以在通用方法中接受多种数据类型。
public static <T, V> void getMultiData(T data1, V data2) {
System.out.println("data 1: " + data1);
System.out.println("data 2: " + data2);
}
getMultiData(50, "Shades of Grey");
