java 泛型的使用规则
Java 泛型是 Java 5 引入的一项重要特性,可以让我们在编写代码时更加灵活和安全地处理数据类型。本文将介绍 Java 泛型的使用规则和一些常见的应用场景。
一、泛型的基本概念
泛型是一种参数化类型的机制,它可以让我们在定义类、接口和方法时使用类型参数,从而实现代码的重用和类型的安全检查。通过使用泛型,我们可以在编译时期检测出类型错误,避免在运行时出现类型转换异常。
二、泛型类的定义和使用
在定义一个泛型类时,需要在类名后面加上尖括号(<>),然后在尖括号中指定类型参数。比如,我们可以定义一个泛型类 Box,用来存放任意类型的对象:
```
public class Box<T> {
private T data;
public void setData(T data) {
this.data = data;
}
public T getData() {
return data;
}
}
```
在使用泛型类时,我们需要在实例化对象时指定具体的类型。例如,我们可以创建一个存放整数的 Box 对象:
```
Box<Integer> box = new Box<>();
box.setData(123);
int data = Data();
```
三、泛型方法的定义和使用
除了可以在类中定义泛型,我们还可以在方法中使用泛型。在定义一个泛型方法时,需要在返回值前面加上类型参数。例如,我们可以定义一个泛型方法 swap,用来交换数组中两个元素的位置:
```
public <T> void swap(T[] array, int i, int j) {
T temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
```
在调用泛型方法时,我们可以显式指定类型参数,也可以通过类型推断自动推断出类型参数。例如,我们可以交换一个整数数组中两个元素的位置:
```
Integer[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
swap(array, 1, 3);
```
四、通配符的使用
通配符是泛型的一种特殊用法,它可以用来表示未知类型或某个范围内的类型。通配符使用问号(?)表示,可以用在泛型类、泛型方法和泛型接口中。
1. 无界通配符
java arraylist用法无界通配符表示可以匹配任意类型,使用符号 ? 表示。例如,我们可以定义一个泛型方法 print,用来打印任意类型的数组:
```
public void print(List<?> list) {
for (Object item : list) {
System.out.println(item);
}
}
```
2. 上界通配符
上界通配符用来限制泛型的类型范围,使用 extends 关键字加上类型参数表示。例如,我们可以定义一个泛型方法 sum,用来计算 Number 及其子类的总和:
```
public <T extends Number> double sum(List<T> list) {
double total = 0;
for (T item : list) {
total += item.doubleValue();
}
return total;
}
```
3. 下界通配符
下界通配符用来限制泛型的类型范围,使用 super 关键字加上类型参数表示。例如,我们可以定义一个泛型方法 add,用来向 Number 类型的列表中添加元素:
```
public void add(List<? super Number> list, Number value) {
list.add(value);
}
```
五、泛型的类型擦除
在编译时期,Java 编译器会将泛型类型擦除为其原始类型。这意味着在运行时无法获取泛型的具体类型信息。例如,对于泛型类 Box<T>,在字节码中会被擦除为 Box,而对于泛型方法 swap<T>,在字节码中会被擦除为 swap。
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