Java泛型编程指南

"这是一份关于Java泛型的英文自学手册，由Gilad Bracha编写，旨在介绍Java编程语言中的泛型概念。手册包含了多个章节，涵盖了从基础定义到与遗留代码的交互，以及如何将旧代码转换为使用泛型等主题。" Java泛型是JDK 1.5引入的关键特性，它允许程序员在类、接口和方法中使用类型参数，以增强类型安全性和代码复用。泛型的主要目标是提供编译时的类型检查，减少强制类型转换，并消除运行时的类型异常。 2. 定义简单泛型 在Java中，通过在类或接口声明中使用尖括号 `<` 和 `>` 来定义泛型。例如，创建一个能存储任意类型对象的列表，可以定义一个名为`GenericList<T>`的泛型类，其中`T`代表类型参数。用户在实例化时可以指定`T`的具体类型，如`GenericList<String>`或`GenericList<Integer>`。 3. 泛型与子类型 泛型与子类型关系密切。如果`E`是`T`的子类型，那么`List<E>`也是`List<T>`的子类型。这种机制使得泛型容器可以安全地存储比声明时更具体的类型，而不会破坏类型系统。 4. 通配符 通配符是泛型的一个重要组成部分，它允许我们声明对类型参数的某些限制。例如，`? extends T`表示一个未知但一定是`T`或其子类型的类型，而`? super T`表示一个未知但一定是`T`或其超类型的类型。 5. 泛型方法 除了泛型类，还可以定义泛型方法。方法的泛型参数独立于包含它的类的泛型参数，这提供了更大的灵活性。例如，`public <T> void printList(List<T> list) {...}`是一个接受任何类型列表并打印其元素的方法。 6. 与遗留代码的交互 在处理泛型和非泛型（遗留）代码的交互时，需要了解类型擦除的概念。Java泛型在编译后会进行类型擦除，这意味着运行时没有泛型信息。为了在泛型代码中使用遗留代码，可能需要进行类型转换，反之亦然。 7. 细节部分 - 类型参数共享：一个泛型类的所有实例共享相同的类型参数。例如，`GenericList<String>`和`GenericList<Integer>`都使用了`GenericList`的同一份代码。 - 类型转换与`instanceof`：泛型不能防止所有的类型转换，但它们可以减少不安全的转换。`instanceof`操作符在泛型中行为与非泛型相同。 - 数组：Java泛型不支持参数化的数组类型，因此`new GenericList<String>[10]`是非法的，但可以使用`List<String>[]`。 8. 类字面量作为运行时类型令牌 类字面量如`String.class`可以在运行时用于获取类型信息，这对于泛型的某些用途，如反射，非常有用。 9. 更多通配符的玩法 通配符捕获是一种高级技术，它允许在特定情况下使用未指定类型的通配符。例如，通过捕获，可以编写接受任意类型列表并将其元素添加到另一个列表的方法。 10. 将遗留代码转换为使用泛型 将旧代码转换为使用泛型通常涉及到类型参数的引入，以及对强制类型转换的消除。这可以提高代码的类型安全性，并简化API的使用。 11. 致谢 最后，手册作者对贡献者和帮助改进文档的人表示感谢。 这份手册详细介绍了Java泛型的各个方面，对于希望深入理解Java泛型机制的开发者来说是一份宝贵的资源。通过学习，开发者可以更好地编写类型安全、可维护的Java代码。