Java泛型与容器类详解

"本章主要介绍了Java编程中的泛型和容器类，涵盖了泛型的基本概念、泛型类、泛型方法、泛型接口、泛型限制、泛型通配符，以及各种常用的容器类，如List、LinkedList、ArrayList、Set、HashSet、TreeSet、Map、HashMap和TreeMap。" 在Java编程中，泛型是一种强大的工具，它允许程序员在编写代码时定义类型参数，以提高代码的重用性和安全性。泛型的本质是将数据的类型参数化，这使得我们在设计类、接口和方法时可以使用一种通用的方式来处理多种数据类型。 11.1 泛型 泛型的引入旨在提供更强的类型检查，减少类型转换错误，并且在编译时就进行类型检查，而不是在运行时。泛型类的定义通常以尖括号 `<T>` 开始，如 `class ClassName<T>`。泛型接口的定义与此类似，如 `interface InterfaceName<T>`。泛型方法则在其返回类型前加上尖括号 `<T>`，如 `<T> returnType methodName(T param)`。 11.1.1 泛型类及应用 泛型类在实例化时可以指定具体的类型参数。例如，`new ClassName<String>()` 将创建一个处理String类型的实例。这样做使得类中的所有数据成员都强制使用指定类型，提高了代码的类型安全。 11.1.2 泛型方法 泛型方法可以在任何方法（包括静态方法和构造方法）上声明，只需在返回类型前加上类型参数即可。调用泛型方法与普通方法无异，只是在定义时声明了类型参数。 11.1.3 限制泛型的可用类型 Java允许在定义泛型类时设定类型参数的边界，如 `class ClassName<T extends AnyClass>`，确保只有AnyClass或其子类可以作为类型参数使用。 11.1.4 泛型的类型通配符 类型通配符 "?" 用于表示任意类型，但通常会有一些限制。例如，它可以限制泛型类的对象只能是某个类或其子类，或者实现特定接口的类。 11.1.5 继承泛型类与实现泛型接口 泛型类和接口可以被其他类继承或实现，例如 `public class ExtendClass<T1> {}`，这样子类也能利用泛型的特性。 接下来，容器类部分主要讨论了Java集合框架中的重要接口和实现类： - **列表接口List**：List是顺序存储的数据结构，提供了添加、删除和访问元素的方法。有两个常见的实现类：`LinkedList` 和 `ArrayList`。LinkedList适合于频繁插入和删除操作，而ArrayList适合于随机访问。 - **集合接口Set**：Set接口存储不重复的元素，主要有 `HashSet` 和 `TreeSet`。HashSet基于哈希表实现，提供快速的插入和查找，而TreeSet基于红黑树，保持元素排序。 - **映射接口Map**：Map存储键值对，两个重要的实现类是 `HashMap` 和 `TreeMap`。HashMap同样基于哈希表，提供快速的存取，而TreeMap保持键的排序。 这些容器类配合泛型使用，可以创建强类型、安全且高效的代码，使得数据管理更加方便。学习和掌握泛型及其在容器类中的应用对于提升Java编程能力至关重要。