1. 泛型概述
1.1 为什么使用泛型
- 泛型：标签
举例：
- 中药店中每个抽屉外面贴着的标签
- 超市购物架上的分类标签
- 泛型的设计背景：集合容器在设计阶段/声明阶段不能确定这个容器到底实际存放的对象类型，所以在JDK5之前只能把元素类型设计为
Object，JDK5之后使用泛型来解决。因为这个时候除了元素的类型不确定，其它的部分是确定的，例如关于这个元素如何保存，如何管理等。因此把元素类型设计成一个参数，这个类型叫做泛型。Collection<E>，list<E>，ArrayList<E>，这个<E>就是类型参数，即泛型。
1.2 泛型概念
- 所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时（例如，继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时）确定（即传入实际的类型参数，也称为类型实参）
- 从JDK5之后，Java引入了“参数化类型（Parameterized type）”的概念，允许我们在创建集合时再指定集合元素的类型，正如
List<String>表示该List只能保存字符串类型的对象。 - JDK5改写了集合框架中的全部接口和类，为这些接口、类增加了泛型支持，从而可以在声明集合变量、创建集合对象时传入类型实参。
1.3 泛型的优势
- 泛型可以解决元素存储安全性的问题，好比商品、药品标签，不会弄错
- 解决获取数据元素时，需要类型强制转换的问题。
Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生ClassCastException异常，同时，代码更加简洁、健壮2. 在集合中使用泛型
2.1 Collection中的泛型使用
@Test
public void test1() {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(78);
list.add(79);
list.add(80);
list.add(100);
for (Integer integer : list) {
System.out.println(integer);
}
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}2.2 HashMap中的泛型使用
@Test
public void test3() {
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Tom", 80);
map.put("Jerry", 90);
map.put("Jack", 99);
Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
System.out.println(entry);
}
}2.3 总结
- 集合接口或集合类在JDK5时都修改为带泛型的结构
- 在实例化集合类时，可以指明具体泛型类型
- 指明泛型类型后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构（比如：方法、构造器、属性）使用到类的泛型的位置，都使用指明的泛型类型
- 注意点：泛型类型必须是一个类，不能是基本数据类型，用到基本数据类型时用包装类替换
- 如果实例化时没有指明泛型类型，默认类型为
Object类
3. 自定义泛型结构
3.1 自定义泛型类（接口）
- 泛型的声明：
interface List<T>和class GenTest<K, V>，其中，T、K、V不代表值，而是表示类型。这里使用任意字母都可以，常用T表示，是Type的缩写 泛型的实例化：
- 一定要在类名后面指定参数的值（类型），如
List<String> list = new ArrayList<String>() T只能是类，不能用基本数据类型填充- 把一个集合中的内容限制为一个特定的数据类型，这就是泛型的核心思想
- 一定要在类名后面指定参数的值（类型），如
注意点：
- 泛型类可能有多个参数，此时应该将多个参数一起放在尖括号内。如：
<E1, E2, E3> - 泛型类的构造器如下：
public GenericClass(){}，而不是public GenericClass<E>(){} - 实例化以后，操作原来的泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致
- 反省不同的引用不能相互赋值，尽管在编译时
ArrayList<String>和ArrayList<Integer>是两种类型，但是在运行时只有一个ArrayList被加载到JVM中 - 泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照
Object处理，但是不等价于Object。经验：泛型如果使用了就所有能使用的位置都使用，如果不使用则所有位置都不使用。 - 如果泛型结构是一个接口或抽象类，则不可以创建泛型类的对象
- JDK7中新增了泛型简化的新特性：
ArrayList<Fruit> flist = new ArrayList<>() - 泛型中不能使用基本数据类型，可以使用包装类替换
- 在类/接口中声明泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型
- 异常类不能是泛型的
- 不能使用
new E[]。但是可以：E[] elements = (E[])new Object[capacity] 父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型：
子类不保留父类的泛型：按需实现
- 没有类型 擦除
- 具体类型
子类保留父类的泛型：泛型子类
- 全部保留
- 部分保留
public class Father<T1, T2> {
}
// 没有类型 擦除
class Son1 extends Father {
// 等价于 class Son extends Father<Object, Object>
}
// 具体类型
class Son2 extends Father<Integer, String> {
}
// 全部保留
class Son3<T1, T2> extends Father<T1, T2> {
}
// 部分保留
class Son4<T2> extends Father<Integer, T2> {
}子类类似是“富二代”，除了制定或保留父类的泛型，还可以自己增加泛型
3.2 自定义泛型方法
- 方法也可以被泛型化，不管此时定义在其中的类是不是泛型类。在泛型方法中可以自定义泛型参数，此时参数类型就是传入数据的类型。
- 泛型方法的格式：
[访问权限] <泛型> 返回类型 方法名([泛型标识 参数名称]) 抛出的异常 - 泛型方法声明泛型时也可指定上限
public <E> List<E> copyFromArrayToList(E[] arr) {
ArrayList<E> list = new ArrayList<>();
for (E e : arr) {
list.add(e);
}
return list;
}泛型方法在调用时指明参数类型
4. 泛型在继承中的体现
@Test
public void test1() {
Object obj = null;
String str = null;
obj = str;// 多态性的体现
Object[] arr1 = null;
String[] arr2 = null;
arr1 = arr2;
List<Object> list1 = null;
List<String> list2 = null;
list1 = list2;// 报错
}如果类B是类A的一个子类型，而G是具有泛型声明的类或接口，G<B>并不是G<A>的子类型，二者是并列关系。
比如：String是Object的子类，但是List<String>并不是List<Object>的子类。
补充：类A是类B的父类，则A<T>是类B<T>的父类
5. 通配符的使用
5.1 普通通配符
- 由于同一个类型但传入不同泛型的类互相为并列关系，为了进一步简化这些代码，可以使用通配符。比如
List<?>、Map<?>。List<?>是List<String>、List<Object>等各种泛型的父类。 - 读取
List<?>的对象list中的元素时，永远是安全的，因为不管list的真实类型是什么，它包含的都是Object。 不能对
List<?>的对象进行写入操作。因为我们不知道元素的类型，不能向其中添加对象。- 唯一的例外是
null，它是所有类型的成员
- 唯一的例外是
- 将任意元素加入到其中不是类型安全的：
Collection<?> c = new ArrayList<String>();c.add(new Object)会导致编译错误，因为我们不知道c的元素类型，不能向其中添加对象。add()方法有类型参数E作为集合的元素类型。我们传给add()的任何参数都必须是一个已知类型的子类。因为我们不知道是什么类型，所以无法传递任何参数进去。 - 另一方面，我们可以调用
get()方法使用其返回值。返回值是一个未知的类型，但是我们知道，它总是一个Object
5.2 有限制条件的通配符
- 通配符指定上限：使用上限
extends，指定类型必须是继承某个类，或者实现某个接口，即<= - 通配符指定下限：下限
Super，指定的类型不能小于操作的类，即>= 举例：
<? extends Number>只允许泛型为Number及Number子类的引用调用<? super Number>只允许Number及Number父类的引用调用<? extends Comparable>只允许泛型为实现Comparable接口的实现类的引用调用
@Test
public void test2() {
List<? extends Person> list1 = null;
List<? super Person> list2 = null;
List<Student> list3 = null;
List<Person> list4 = null;
List<Object> list5 = null;
list1 = list3;
list1 = list4;
list1 = list5;// 报错
list2 = list3;// 报错
list2 = list4;
list2 = list5;
}5.3 通配符的使用限制
不能使用在泛型方法声明上，返回值例行前面<?>不能使用
public static <?> void test(ArrayList<?> list){
}不能用在泛型类的声明上
class GenericTypeClass<?>{
}不能用在创建对象上，右边的属于创建集合对象
ArrayList<?> list2 = new ArrayList<?>();