Java泛型概念与应用

"Java泛型概念与应用" 在Java编程中，泛型是一个强大的特性，引入于JDK 1.5版本，它旨在提供类型安全和效率，同时减少了强制类型转换的需求。本章将深入探讨泛型的概念及其解决的问题。 13.1 泛型的概念 13.1.1 没有泛型的麻烦 在泛型出现之前，Java集合如ArrayList等在存储对象时只保留Object类型，这导致了两个主要问题。首先，集合可以存储任何类型的对象，这可能会导致不兼容类型的对象被意外添加，例如尝试将Integer对象放入只应存储String的对象列表中。其次，从集合中取出对象时，需要进行强制类型转换，这不仅使代码变得冗长，还可能在运行时抛出ClassCastException。 13.1.2 泛型的引入 为了解决这些问题，Java引入了泛型。泛型允许我们在定义集合类时指定一种或多种类型参数（类型形参），比如ArrayList<T>中的T。在创建集合实例时，我们可以提供具体的类型（类型实参），如ArrayList<String>，这样编译器就能在编译时进行类型检查，确保添加到集合中的对象是正确的类型，同时在取出对象时无需显式转换。 13.2 泛型的基本语法 泛型的基本语法是在类、接口或者方法声明中使用尖括号<>，里面放置类型参数。例如，ArrayList的泛型形式是`ArrayList<E>`，其中E代表元素的类型。在使用时，我们可以指定E的具体类型，如`ArrayList<String>`，表示这个ArrayList只能存放String类型的元素。 13.3 泛型的边界 有时我们希望限制类型参数的类型，例如，只允许它是Number的子类。这时，我们可以使用类型参数的边界，如`ArrayList<? extends Number>`。这表示ArrayList可以存储任何Number子类的对象。 13.4 类型擦除 需要注意的是，虽然泛型提供了编译时的类型检查，但Java在运行时并不保留类型参数的信息，这一过程称为类型擦除。这意味着在运行时，所有泛型类都转换为无参数的原始形式。因此，泛型主要用于编译时的类型安全检查，而不是运行时的类型检测。 13.5 泛型通配符 泛型通配符允许我们处理各种类型的参数。例如，`?`表示任意类型，`? extends SomeType`表示SomeType或其子类，`? super SomeType`则表示SomeType或其父类。 13.6 泛型与多态 泛型和多态结合使用，可以创建更灵活和类型安全的代码。例如，一个方法可以接受任何类型参数的List，如`void printList(List<?> list)`，这样可以处理任何类型的列表。 总结来说，Java的泛型提供了一种机制，让开发者能够指定集合或其他容器类可以存储的类型，从而增强了代码的类型安全性和可读性，减少了运行时错误。通过正确地使用泛型，我们可以编写出更健壮、易于维护的软件。