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。

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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

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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。

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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）。

这篇关于第五章：Java高级特性 第一节 泛型的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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