"Java泛型机制允许在定义类、接口和方法时添加类型参数,以增强类型安全性并减少代码冗余。泛型是Java 1.5引入的新特性,主要应用在集合类、泛型类、泛型方法、泛型通配符、继承中的泛型、泛型接口和枚举等场景。
泛型类允许我们创建一个通用的类模板,其中的字段和方法可以操作特定的类型。例如,声明一个名为`Generic`的泛型类:
```java
public class Generic<T> {
private T data;
public void setData(T data) {
this.data = data;
}
public T getData() {
return data;
}
}
```
这里的`T`是一个类型参数,代表某种未知的类型。在实例化泛型类时,我们可以指定`T`的具体类型,如`Generic<String>`或`Generic<Integer>`。
当尝试创建泛型类的数组时,有一些特殊规则。数组本身也是对象,它们在运行时有固定的类型。因此,数组的类型是基于泛型类而非泛型实例。例如:
```java
Generic<String>[] gs; // 声明泛型类的数组
gs = new Generic[5]; // 初始化数组,不要指定<String>
gs[0] = new Generic<String>(); // 为每个数组元素指定类型
```
泛型通配符如`?`用于表示不确定的类型,它可以在某些情况下提供更大的灵活性。例如,当我们想要定义一个接受任何类型集合的方法:
```java
public void printElements(Collection<?> c) {
for (Object o : c) {
System.out.println(o);
}
}
```
泛型方法是具有类型参数的方法,这些参数在方法签名中声明,而不是类定义中。例如,一个返回最大元素的方法:
```java
public static <T extends Comparable<T>> T max(List<T> list) {
T maxElement = list.get(0);
for (T element : list) {
if (element.compareTo(maxElement) > 0) {
maxElement = element;
}
}
return maxElement;
}
```
在继承中,子类可以继承泛型父类,但必须指定或限制父类中的类型参数。如果父类是`Generic<T>`,子类可以是`class SpecificGeneric extends Generic<String>`。
泛型接口和枚举也可以包含类型参数,这允许定义更灵活的接口或枚举类型。例如,一个带有泛型的接口:
```java
public interface Container<T> {
void add(T item);
T get();
}
```
最后,由于Java的类型擦除,编译后的泛型代码实际上并不包含类型参数。在运行时,所有泛型信息都会被去除,这意味着无法在运行时检查泛型类型。因此,泛型主要用于编译时的类型检查和安全。
Java的泛型机制增强了编程的类型安全性和代码的可读性,减少了类型转换的需要,并在一定程度上避免了`ClassCastException`。通过理解并有效地利用泛型,开发者可以编写出更加健壮和高效的代码。"