我今天聊聊JAVA中的泛型， 它是一個廣泛使用但討論較少的主題。我們經常會使用它，但大多數開發人員并沒有真正了解它。
Java開發中你們肯定都用過List或者ArrayList。那你們應該記得如何定義他們吧？
List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 這里的Integer 就是使用了泛型
這就是我們聲明的方式。所以，我們使用了泛型。這里，<Integer>是我們傳遞的指定類型。那是一個類型。在我們創建這樣的列表后，您只能將整數添加到列表中。
那如果我們不指定類型呢？
List numList = new ArrayList<>(); //不指定類型
如果我們像上面這樣定義列表，我們就可以將從 Object 超類擴展的任何類型的數據添加到列表中。
所以添加泛型后，我們可以實現此列表的類型安全。
泛型意味著參數化類型。Java 讓我們創建一個類、接口和方法，可以在泛型域中與不同類型的數據（對象）一起使用。
泛型的優點是：
- 代碼可重用性——我們可以使用具有多種對象類型的通用代碼
- 編譯時類型檢查——Java 將在編譯時檢查泛型代碼是否有錯誤
- 類型安全——我們可以限制添加不必要的數據
- 集合中的用法——集合需要對象類型來處理數據
讓我們舉個例子來解釋為什么我們需要泛型。
想象一下，您必須使用打印機類打印數字和文本。打印機有一種在創建數據時接受數據的方法。
在傳統方式中，我們必須創建 2 個類，因為我們有 2 種數據類型：數字（整數）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(); // 輸出 print::: 5
TextPrinter textPrinter = new TextPrinter("Hello");
textPrinter.print(); // 輸出 print::: Hello
}
}
有沒有覺得代碼重復了？唯一的區別就是數據類型不同！
下面我們利用泛型來改造一下，使它成為一個通用的類型
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(); // 輸出 print::: 5
Printer<String> stringPrinter = new Printer<>("Hello");
stringPrinter.print(); // 輸出 print::: Hello
Printer<Double> doublePrinter = new Printer<>(45.34);
doublePrinter.print(); // 輸出 print::: 45.34
Printer<Long> longPrinter = new Printer<>(5L);
longPrinter.print();z //輸出 print::: 5
現在我們就只寫了一個類，T用來表示作為通用標準的類型。我們甚至可以為其他數據類型（例如 Double/Long）創建打印對象。代碼可重用性是通過風格實現的。
我們還可以創建多個類型的通用類。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(); // 輸出 print::: 5 : Hello
Java 類型命名約定
- E - 元素（用于集合）
- K — 鍵（在地圖中使用）
- N——數字
- T——類型
- V - 值（在地圖中使用）
- S、U、V 等 — 第二、第三、第四類型
有界泛型
這是泛型的高級版本。我們可以通過有界泛型來限制更多并實現更多類型安全。
假設我們有一個AnimalPrinter類，它只能打印動物詳細信息。不允許與其他物體一起使用。如何實現這一目標？
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());
}
}
在這個類中，T 擴展 Animal 部分完成了工作！我們限制了狗和貓的通用性！
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
假設我們想向打印機通用功能添加更多功能。我們可以這樣實現。
public class AnimalPrinter<T extends Animal & Serializable> {
..................
}
我使用 Serialized 接口提供了 Serialized 功能。這里有一些重要的事情需要記住。
- 我們必須在子類（Cat 和 Dog）中實現接口。
- 類應該放在第一位，然后是 & 和接口。
- 由于 Java 不支持多重繼承，因此只能擴展 1 個類。
泛型通配符
通配符由問號?表示 在 Java 中，我們用它們來指代未知類型。這可以用作泛型的參數類型。然后它將接受任何類型。在下面的代碼中，我使用通配符將任何對象的列表用作方法參數。
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]
列表現在可以是任何類型！
1??上限通配符
考慮這個例子：
public static void printAnimals(List<Animal> animals) {
animals.forEach(Animal::eat);
}
如果我們想象Animal的子類型，例如Dog ，我們就不能將此方法與Dog列表一起使用，即使Dog是Animal的子類型。我們可以使用通配符來做到這一點。
public static void printAnimals(List<? extends Animal> animals) {
...
}
現在，此方法適用于Animal類型及其所有子類型。
printAnimals(
Arrays.asList(
new Cat("Jim", "brown", 2),
new Dog("Rocky", "black", 5)
)
);
這稱為上限通配符，其中Animal類型是上限。
2??下界通配符
我們還可以指定具有下限的通配符，其中未知類型必須是指定類型的超類型。可以使用super 關鍵字后跟特定類型來指定下限。
例子：
public static void addIntegers(List<? super Integer> list){
list.add(new Integer(70));
}
通用方法
想象一下，我們需要一種采用不同數據類型并執行某些操作的方法。我們可以為此創建一個通用方法并重用它。
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
*/
如果我們想返回數據而不是 VOID，我們也可以這樣做。
public static <T> T getData(T data) {
return data;
}
System.out.println(getData("Test")); // 輸出 Test
我們也可以在通用方法中接受多種數據類型。
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");
好了,今天的分享就到這里，如果各位覺得老七的文章還不錯的話，麻煩大家動動小手，
