這篇文章主要講解了“Java中的泛型詳細(xì)介紹”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Java中的泛型詳細(xì)介紹”吧！
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簡介 泛型的作用就是把類型參數(shù)化，也就是我們常說的類型參數(shù)
平時(shí)我們接觸的普通方法的參數(shù)，比如public void fun(String s)；參數(shù)的類型是String，是固定的
現(xiàn)在泛型的作用就是再將String定義為可變的參數(shù)，即定義一個(gè)類型參數(shù)T，比如public static void fun(T t); 這時(shí)參數(shù)的類型就是T的類型，是不固定的
從上面的String和T來看，泛型有著濃濃的多態(tài)的味道，但實(shí)際上泛型跟多態(tài)還是有區(qū)別的
從本質(zhì)上來講，多態(tài)是Java中的一個(gè)特性，一個(gè)概念，泛型是真實(shí)存在的一種類型；
目錄 下面我們詳細(xì)說下Java中的泛型相關(guān)的知識點(diǎn)，目錄如下：
什么是類型參數(shù)
為啥要有泛型
泛型的演變史
類型擦除
泛型的應(yīng)用場景
通配符限定
動(dòng)態(tài)類型安全
等等
正文中大部分示例都是以集合中的泛型為例來做介紹，因?yàn)橛玫谋容^多，大家都熟悉
正文 什么是類型參數(shù) 類型參數(shù)就是參數(shù)的類型，它接受類作為實(shí)際的值
白話一點(diǎn)來說，就是你可以把類型參數(shù)看作形參，把實(shí)際傳入的類看作實(shí)參
比如：ArrayList中的類型參數(shù)E看做形參， ArrayList中的類String看做實(shí)參
如果你學(xué)過工廠設(shè)計(jì)模式，那么就可以把這里的ArrayList看做一個(gè)工廠類，然后你需要什么類型的ArrayList，就傳入對應(yīng)的類型參數(shù)即可
比如，傳入Integer則為ArrayList類
比如，傳入String則為ArrayList類
為啥要有泛型 主要是為了提高代碼可讀性和安全性
具體的要從泛型的演變史說起
泛型的演變史 從廣義上來說，泛型很早就有了，只是隱式存在的；
比如List list = new ArrayList(); //等價(jià)于List list = new ArrayList<>();
但是這個(gè)時(shí)候的泛型是很脆弱的，可讀性和安全性都很差(這個(gè)時(shí)期的集合相對于數(shù)組來說，優(yōu)勢還不是很大 )
首先，填充數(shù)據(jù)時(shí)，沒有類型檢查，那就有可能把Cat放到Dog集合中
其次，取出時(shí)，需要類型轉(zhuǎn)換，如果你很幸運(yùn)的把對象放錯(cuò)了集合（有可能是故意的），那么運(yùn)行時(shí) 就會(huì)報(bào)錯(cuò)轉(zhuǎn)換異常 （但是編譯卻可以通過）
不過到了JDK1.5，出現(xiàn)了真正意義上的泛型（類型參數(shù)，用尖括號<>表示）；
比如List集合類，其中的E就是泛型的類型參數(shù) ，因?yàn)榧现卸际谴娴脑谽lement，所以用E字母替代（類似還有T，S，K-key，V-value）；
這個(gè)時(shí)候，程序的健壯性就提高了，可讀性和安全性也都很高，看一眼就知道放進(jìn)去的是個(gè)啥東西（這個(gè)時(shí)期的集合相對于數(shù)組來說，優(yōu)勢就很明顯了 ）
現(xiàn)在拿List list = new ArrayList<>() ;來舉例說明
首先，填充數(shù)據(jù)時(shí)，編譯器自己會(huì)進(jìn)行類型檢查，防止將Cat放入Dog中
其次，取出數(shù)據(jù)時(shí)，不需要我們手動(dòng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，編譯器自己會(huì)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換
細(xì)心的你可能發(fā)現(xiàn)了，既然有了泛型，那我放進(jìn)去的是Dog，取出的不應(yīng)該也是Dog嗎？為啥編譯器還要類型轉(zhuǎn)換呢？
這里就引出類型擦除的概念
類型擦除 什么是類型擦除？
類型擦除指的是，你在給類型參數(shù)
所以這里我們要明白一個(gè)東西：虛擬機(jī)中沒有泛型類型對象的概念，在它眼里所有對象都是普通對象
比如下面的代碼
擦除前
public class EraseDemo {
private T t;
public static void main(String[] args) {
}
public T getT(){
return t;
}
public void setT(T t){
this.t = t;
}
} 擦除后
public class EraseDemo {
private Object t;
public static void main(String[] args) {
}
public Object getT(){
return t;
}
public void setT(Object t){
this.t = t;
}
} 可以看到，T都變成了Object
泛型類被擦除后的類型，我們一般叫它原始類型 (raw type)，比如EraseDemo擦除后的原始類型就是EraseDemo
相應(yīng)的，如果你有兩個(gè)數(shù)組列表，ArrayList和ArrayList ，編譯器也會(huì)把兩者都擦除為ArrayList
你可以通過代碼來測試一下
ArrayList list1 = new ArrayList<>();
ArrayList list2 = new ArrayList<>();
System.out.println(list1.getClass() == list2.getClass());// 這里會(huì)打印true 上面提到的限定符是干嘛的？
限定符就是用來限定邊界的，如果泛型有設(shè)置邊界，比如Animal類，而不是Object類
下面還是以上面的代碼為例，展示下擦除前后的對比
擦除前：
public class EraseDemo {
private T t;
public static void main(String[] args) {
}
public T getT(){
return t;
}
public void setT(T t){
this.t = t;
}
} 擦除后：
public class EraseDemo {
private Animal t;
public static void main(String[] args) {
}
public Animal getT(){
return t;
}
public void setT(Animal t){
this.t = t;
}
} 這里的extends符號是表示繼承的意思嗎？
不是的，這里的extends 只是表示前者是后者的一個(gè)子類 ，可以繼承也可以實(shí)現(xiàn)
之所以用extends 只是因?yàn)檫@個(gè)關(guān)鍵詞已經(jīng)內(nèi)置在Java中 了，且比較符合情景
如果自己再造一個(gè)關(guān)鍵詞，比如sub，可能會(huì)使得某些舊代碼產(chǎn)生問題（比如使用sub作為變量的代碼）
為什么要擦除呢？
這其實(shí)不是想不想擦除 的問題，而是不得不擦除 的問題
因?yàn)榕f代碼是沒有泛型概念的，這里的擦除主要是為了兼容舊代碼 ，使得舊代碼和新代碼可以互相調(diào)用
泛型的應(yīng)用場景 是不是想到了抽象類和抽象方法？
還是有區(qū)別的，抽象類和抽象方法是相互關(guān)聯(lián)的，但是泛型類和泛型方法之間沒有聯(lián)系
如果是自定義泛型的話，推薦用泛型方法，原因有二：
脫離泛型類單獨(dú)使用，使代碼更加清晰（不用為了某個(gè)小功能而泛化整個(gè)類）
泛型類中，靜態(tài)方法無法使用類型參數(shù)；但是靜態(tài)的泛型方法可以
通配符限定 這里主要介紹, ,
比如List list = new ArrayList<>(); ，這里的String就是實(shí)際傳入的類，用來替換類型參數(shù)T
乍一看，這個(gè)有點(diǎn)像
但是區(qū)別還是挺多的，后面會(huì)列出
下面用表格列出
類型擦除 傳入實(shí)參時(shí)，實(shí)參被擦為Object，但是在get時(shí)編譯器會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為T 擦到T 擦到Object 引用對象 不能將引用指向子類型或者父類型的對象，比如：List list = new ArrayList(); //報(bào)錯(cuò) 能將引用指向子類型的對象，比如：List list = new ArrayList(); 能將引用指向父類型的對象，比如：List list = new ArrayList(); 添加數(shù)據(jù) 可以添加數(shù)據(jù)，T或者T的子類 不能 能，T或者T的子類
下面我們用代碼來演示下
類型擦除：
// 類型，傳入實(shí)參時(shí)，擦除為Object，但是get時(shí)還是實(shí)參的類型
List list1 = new ArrayList<>();// 合法
list1.add(new Dog());// 合法
Animal animal = list1.get(0); // 這里不需要強(qiáng)轉(zhuǎn)，雖然前面?zhèn)魅雽?shí)參時(shí)被擦除為Object，但是get時(shí)編譯器內(nèi)部已經(jīng)做了強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
// 子類型的通配符限定，擦除到T（整個(gè)過程不再變）
List list2 = list1;// 合法
Animal animal2 = list2.get(0); // 這里不需要強(qiáng)轉(zhuǎn)，因?yàn)橹徊脸絋（即Animal）
// 超類型的通配符限定，擦除到Object
List list3 = list1; // 合法
Animal animal3 = (Animal)list3.get(0); // 需要手動(dòng)強(qiáng)制，因?yàn)楸徊脸絆bject 將引用指向子類型或父類型的對象：
// 類型，不能指向子類型或父類型
List list = new ArrayList();// 報(bào)錯(cuò)：需要的是List,提供的是ArrayList
// 子類型的通配符限定，指向子類型
List list2 = new ArrayList();// 合法
// 超類型的通配符限定，指向父類型
List list3 = new ArrayList(); // 合法 添加數(shù)據(jù)
// 類型，可以添加T或者T的子類型
List list1 = new ArrayList<>();
list.add(new Dog());// 合法
// 子類型的通配符限定，不能添加元素
List list2 = new ArrayList();// 正確
list2.add(new Dog()); // 報(bào)錯(cuò)：不能往里添加元素
// 超類型的通配符限定，可以添加T或者T的子類型
List list3 = new ArrayList();
list3.add(new Dog()); // 合法，可以添加T類型的元素
list3.add(new Animal());//報(bào)錯(cuò)，不能添加父類型的元素 下面針對上面的測試結(jié)果進(jìn)行解惑
先從
為啥List list = new ArrayList();
首先說明一點(diǎn)，Animal和Dog雖然是父子關(guān)系（Dog繼承Animal），但是List 和 List之間是沒有任何關(guān)系的（有點(diǎn)像Java和Javascript）
他們之間的關(guān)系如下圖
之所以這樣設(shè)計(jì)，主要是為了類型安全的考慮
下面用代碼演示，假設(shè)可以將List指向子類List
List list = new ArrayList();// 假設(shè)這里不報(bào)錯(cuò)
list.add(new Cat()); //這里把貓放到狗里面了 第二行可以看到，很明顯，把貓放到狗里面是不對的，這就又回到了泛型真正出現(xiàn)之前的時(shí)期了（沒有泛型，集合存取數(shù)據(jù)時(shí)不安全）
那為啥List list = new ArrayList();
說的淺一點(diǎn)，原因是：這個(gè)通配符限定出現(xiàn)的目的就是為了解決上面的不能指向子類的問題
當(dāng)然，這個(gè)原因說了跟沒說一樣。下面開始正經(jīng)點(diǎn)解釋吧
因?yàn)檫@個(gè)通配符限定不允許插入任何數(shù)據(jù)，所以當(dāng)你指向子類型時(shí)，這個(gè)list就只能存放指向的那個(gè)集合里的數(shù)據(jù)了，而不能再往里添加；
自然的也就類型安全了，只能訪問，不能添加
為什么
其實(shí)這個(gè)的原因跟上面的修改引用對象是相輔相成的，合起來就是為了保證泛型的類型安全性
考慮下面的代碼
List list = new ArrayList<>();
list.add(new Cat());
list.add(new Dog());
Dog d = (Dog) list.get(0); // 報(bào)錯(cuò)，轉(zhuǎn)換異常 可以看到，插入的子類很混亂，導(dǎo)致提取時(shí)轉(zhuǎn)型容易出錯(cuò)（這是泛型
但是有了
首先你可以通過修改引用的對象來使得list指向不同的Animal子類
其次你添加數(shù)據(jù)，不能直接添加，但是可以通過指向的Animal子類對象來添加
這樣就保證了類型的安全性
代碼如下：
// 定義一個(gè)Dog集合
List listDog = new ArrayList<>();
listDog.add(new Dog());
// 讓通配符限定的泛型 指向上面的Dog集合
List list2 = listDog;
// 這時(shí)如果想往里添加數(shù)據(jù)，只需要操作listDog即可，它可以保證類型安全
listDog.add(new Dog());
// 如果自己去添加，就會(huì)報(bào)錯(cuò)
list2.add(new Dog());// 報(bào)錯(cuò)
兩個(gè)原因
它只能插入T或者T的子類
它的下限是T
也就是說你隨便插入，我已經(jīng)限制了你插入的類型為T或者T的子類
那么我在查詢時(shí)，就可以放心的轉(zhuǎn)為T或者T的父類
代碼如下：
List listDog = new ArrayList<>();
listDog.add(new Dog());
listDog.add(new Cat()); // 報(bào)錯(cuò)
listDog.add(new Animal()); // 報(bào)錯(cuò)
Dog dog = (Dog) listDog.get(0); // 內(nèi)部被擦除為Object，所以要手動(dòng)強(qiáng)轉(zhuǎn) 為啥
這個(gè)可能是因?yàn)榫幾g器也不確定你的要返回的T的父類是什么類型，所以干脆留給你自己來處理了
但是如果你把這個(gè)listDog指向一個(gè)父類的泛型對象，然后又在父類的泛型對象中，插入其他類型，那可就亂了（又回到的問題了，要自己多注意）
比如：
List list = new ArrayList<>();
list.add(new Cat()); // 加了Cat
// 指向Animal
List listDog = list;
listDog.add(new Dog());
list.add(new Cat()); // 報(bào)錯(cuò)
list.add(new Animal()); // 報(bào)錯(cuò)
Dog dog = (Dog) listDog.get(0); //報(bào)錯(cuò)：轉(zhuǎn)換異常Cat-》Dog 所以建議
動(dòng)態(tài)類型安全檢查 這個(gè)主要是為了跟舊代碼兼容，對舊代碼進(jìn)行的一種類型安全檢查，防止將Cat插入Dog集合中這種錯(cuò)誤
這種檢查是發(fā)生在編譯階段，這樣就可以提早發(fā)現(xiàn)問題
對應(yīng)的類為Collections工具類，方法如下圖
代碼如下
// 動(dòng)態(tài)類型安全檢查，在與舊代碼兼容時(shí)，防止將Dog放到Cat集合中類似的問題
// === 檢查之前 ===
List list = new ArrayList();
// 添加不報(bào)錯(cuò)
list.add("a");
list.add(1);
// 只有用的時(shí)候，才會(huì)報(bào)錯(cuò)
Integer i = (Integer) list.get(0); // 這里運(yùn)行時(shí)報(bào)錯(cuò)
// === 檢查之后 ===
List list2 = Collections.checkedList(new ArrayList<>(), Integer.class);
// 插入時(shí)就會(huì)報(bào)錯(cuò)
list2.add("a"); // 這里編譯時(shí)就報(bào)錯(cuò)，提前發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤
list2.add(1); 總結(jié) 泛型的作用：
提高類型安全性：預(yù)防各種類型轉(zhuǎn)換問題
增加程序可讀性：所見即所得，看得到放進(jìn)去的是啥，也知道會(huì)取出啥
提高代碼重用性：多種同類型的數(shù)據(jù)(比如Animal下的Dog,Cat)可以集合到一處來處理，從而調(diào)高代碼重用性
類型擦除：
泛型T在傳入實(shí)參時(shí)，實(shí)參的類型會(huì)被擦除為限定類型（即中的T），如果沒有限定類型，則默認(rèn)為Object
通配符限定：
以查詢?yōu)橹?/strong>，比如消費(fèi)者集合場景
以添加為主 ，比如生產(chǎn)者集合場景
感謝各位的閱讀，以上就是“Java中的泛型詳細(xì)介紹”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Java中的泛型詳細(xì)介紹這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！
當(dāng)前題目：Java中的泛型詳細(xì)介紹
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