什么是泛型

从JDK1.5开始引入泛型（generic）语法。对类型实现了参数化，编辑器根据上下文推导出实参类型，省略了实参类型的填写。

泛型的相关概念

术语准备

术语范例说明参数化的类型List<String>表示List中元素的类型为String的容器实际类型参数String泛型使用时的实参泛型List<E>声明中具有一个或者多个类型参数的类或接口即泛型形式类型参数E泛型声明中的形参原生态类型ListRaw Type。即没有使用泛型，主要是为了兼容之前大量没有使用泛型的代码。有限制类型参数<E extends Number>只接受 Number 的子类型或者 Number 本身作为 E 的类型实参。 范围上界递归类型限制<T extends Comparable<T>>只接收实现了Comparable接口的。范围上界有限制通配符类型List<? extends Number>只接受Number 或其子类类型。范围上界无限制通配符类型List<?>可以接收任意类型类型令牌String.class类的字面用在方法传递时的称呼泛型方法static <E> List<E> aslist(E[] a)

泛型的编译时进行泛型擦除

程序编写的时候可以指定了泛型的元素类型为String类型，在编译的时候就变成Object。

擦除机制，在编译的过程中，将泛型转换（所有类型）为Object的机制。

泛型的作用

• 加强类型安全检查：存放元素时，指明容器接收的对象的类型，让编译器进行类型安全检查
• 无需手动进行类型转换，加快运行效率：取出元素时，无需手动进行类型转换，加快运行效率

进行类型安全检查之后，会在编译过程中反馈错误，减少运行时的错误。

泛型的使用

泛型常用的形参大写字母

• E 表示 Element
• K 表示 Key
• V 表示 Value
• N 表示 Number
• T 表示 Type
• S, U, V - 第二、第三、第四个类型

泛型类语法

class 类名称 <泛型标识、泛型标识，...> {private 泛型标识 变量名；......
}

泛型接口语法

interface 接口名称 <泛型标识，泛型标识,...>{泛型标识 方法名();
}      

泛型方法语法

方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表){}

泛型类的简单示例

// 定义泛型类
public class GenericClass<T, N> {private T value1;private N value2;// 使用泛型类型作为形参类型和返回值public T getValue1() {return value1;}public void setValue1(T value1) {this.value1 = value1;}public N getValue2() {return value2;}public void setValue2(N value2) {this.value2 = value2;}public static void main(String[] args) {GenericClass<Integer, String> s1 = new GenericClass<>();s1.setValue1(1);s1.setValue2("XX");System.out.println(s1.getValue1() + ":" + s1.getValue2());GenericClass<Double, String> s2 = new GenericClass<>();s2.setValue1(1.1);s2.setValue2("YY");System.out.println(s2.getValue1() + ":" + s2.getValue2());}
}

泛型接口的简单示例

在接口中定义的类型参数可以在接口中当做类型使用，任何需要类型的地方都可以使用类型参数替代

// 定义泛型接口的类型参数为T
public interface Humans<T> {// 使用类型参数T作为方法参数类型void say(T t);// 使用类型参数T作为返回值类型T get();
}// 实现泛型接口的时候传入类型
public class BlackHuman implements Humans<BlackHuman> {public final String name;public BlackHuman(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void say(BlackHuman yellowHuman) {System.out.println("我叫" + this.name + "，是黑种人");}@Overridepublic BlackHuman get() {return this;}
}public class Demo {public static void main(String[] args) {BlackHuman blackHuman = new BlackHuman("乔丹");blackHuman.say(blackHuman);System.out.println(blackHuman.get().name);}
}

基于泛型的简单工厂方法

public interface IService {String getServiceName();
}

public class MyService1 implements IService {@Overridepublic String getServiceName() {return "My Service1.";}
}

public class MyService2 implements IService {@Overridepublic String getServiceName() {return "My Service2.";}
}

package com.donny.demo;/*** @author 1792998761@qq.com* @description* @date 2023/10/8*/
public class ServiceFactory {private ServiceFactory() {}// 简单写法-通过额外参数表名服务public static IService getService(String key) {if ("MyService1".equals(key)) {return new MyService1();} else if ("MyService2".equals(key)) {return new MyService2();} else {return null;}}// 使用泛型方法public static <T> T getInstance(Class<T> className) {T result = null;try {result = className.newInstance();} catch (IllegalAccessException | InstantiationException e) {e.printStackTrace();}return result;}
}

public class Demo {public static void main(String[] args) {IService service1 = ServiceFactory.getInstance(MyService1.class);IService service2 = ServiceFactory.getInstance(MyService2.class);System.out.println(service1.getServiceName());System.out.println(service2.getServiceName());}
}

泛型的上界与下界

由于java中继承的特性

上界语法

class 类名称 <类型标识 extends 类型边界> {......
}

类型边界可以是类，也可以是接口。若类型边界是类，那么泛型中的类型只能接受边界类本身或其子类。若类型边界是接口，那么泛型中的类型必须实现了边界接口。

// 传入的类型需要是Number或Number的子类
public interface Price<? extends Number> {
}// 传入的类型需要实现Comparable接口
public class ApplicableTransition<? extends Comparable<E>> {
}

下界语法

class 类名称 <类型标识 super 类型边界> {......
}

类型边界可以是类，也可以是接口。若类型边界是类，那么泛型中的类型只能接受边界类本身或其父类。

泛型的一些使用建议

1. 不使用原生态类型

2. 消除非受检警告

   可以在类，方法，对象声明上增加注解来消除非受检个告警

   @SuppressWarnings("unchecked")
   

3. 使用泛型时，列表优先于数组

4. 利用有限通配符提升api的灵活性

5. 优先考虑类型安全的异构容器