Java泛型基础与实战示例

"Java不可不知的泛型使用示例代码，通过实例介绍Java泛型的基本应用，帮助学习和理解" 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指定容器（如集合）所容纳的数据类型，从而提高了代码的类型安全性和效率。在Java中，泛型主要应用于类、接口和方法，使得它们能够操作多种数据类型，而无需进行强制类型转换。以下是关于Java泛型的一些关键知识点和示例代码的解析： 1. 定义泛型类 泛型类允许我们创建具有参数化类型的类。例如，上述示例中的`MyArrayList`可以改写为泛型类： ```java public class MyArrayList<T> { private T[] elementData; private int size = 0; public MyArrayList(int capacity) { elementData = (T[]) new Object[capacity]; } public void add(T i) { if (size == elementData.length) { throw new IndexOutOfBoundsException("数组已满"); } elementData[size++] = i; } public T get(int index) { if (index < 0 || index > size - 1) { throw new IndexOutOfBoundsException("超出范围"); } return elementData[index]; } // 其他方法... } ``` 这里，`<T>`是类型参数，代表一种未知的类型。当我们创建`MyArrayList`对象时，可以指定`T`的具体类型，如`MyArrayList<Integer>`。 2. 边界限定 在某些情况下，我们可能希望限制泛型的类型参数只能是某个类或其子类。例如，只接受`Number`类型的子类： ```java public class MyArrayList<T extends Number> { // 类体... } ``` 这样，`MyArrayList`只能存储`Number`或其子类的实例。 3. 无界通配符 如果我们想要一个方法可以处理任何类型的泛型对象，可以使用无界通配符`?`： ```java public void printList(List<?> list) { // 处理任意类型的列表 } ``` 这里，`?`表示未知类型，但无法在方法内部添加元素到列表。 4. 有界通配符 有时候我们希望限制通配符的类型范围，可以使用有界通配符： ```java public void printList(List<? extends Number> list) { // 处理Number或其子类的列表 } ``` 5. 类型擦除 由于Java的泛型是编译时的概念，因此在运行时会进行类型擦除。这意味着所有的泛型信息都会被移除，实际运行的字节码与非泛型版本相似。这解释了为什么我们可以将`List<String>`转换为`List<Object>`，因为它们在运行时都是`List`。 6. 类型推断 自Java 7开始，编译器支持类型推断，可以简化泛型代码的写作。例如，当创建一个泛型对象时，编译器可以根据上下文自动推断类型： ```java MyArrayList<Integer> myArrayList = new MyArrayList<>(4); ``` 7. 野蛮类型 为了避免类型安全，应尽量避免使用未指定类型的泛型，即所谓的“野蛮类型”（如`List list = new ArrayList();`）。虽然可以这样写，但会导致编译器警告，并且丧失了泛型的主要优点。 8. 泛型方法 泛型也可以用于定义方法，这样可以确保方法内部的操作符合指定的类型规则： ```java public static <T> void swap(List<T> list, int i, int j) { T temp = list.get(i); list.set(i, list.get(j)); list.set(j, temp); } ``` 上述`swap`方法可以交换列表中任意位置的元素，而无需关心列表具体存储的类型。 通过理解和掌握这些泛型的使用，开发者可以编写出更加健壮、类型安全且易于维护的Java代码。在实际项目中，泛型广泛应用于集合框架，如`List`、`Set`和`Map`，极大地提高了代码的可读性和复用性。