本篇内容主要讲解“Java泛型如何使用”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java泛型如何使用”吧!
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什么是泛型
泛型是在JDK 5时就引入的新特性，也就是“参数化类型”，通俗来讲就是将原来的具体类型通过参数化来定义，使用或调用时再传入具体的类型（类型实参）。
泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新类型的前提下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体的类型）。在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
为什么使用泛型
未使用泛型时，可以通过Object来实现参数的“任意化”，但这样做的缺点就是需要显式的强制类型转换，这就需要开发者知道实际的类型。
而强制类型转换是会出现错误的，比如Object将实际类型为String，强转成Integer。编译期是不会提示错误的，而在运行时就会抛出异常，很明显的安全隐患。
Java通过引入泛型机制，将上述的隐患提前到编译期进行检查，开发人员既可明确的知道实际类型，又可以通过编译期的检查提示错误，从而提升代码的安全性和健壮性。
使用泛型前后的对比
拿一个经典的例子来演示一下未使用泛型会出现的问题。
List list = new ArrayList();
list.add(1);
list.add("zhuan2quan");
list.add("程序新视界");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String value = (String) list.get(i);
System.out.println("value=">上述代码在编译器并不会报任何错误，但当执行时会抛出如下异常：
java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
那么，是否可以在编译器就解决这个问题，而不是在运行期抛出异常呢？泛型应运而生。上述代码通过泛型来写之后，变成如下形式：
List list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add("zhuan2quan");
list.add("程序新视界");
for (String value : list) {
System.out.println("value=" + value);
}
可以看出，代码变得更加清爽简单，而且list.add(1)这行代码在IDE中直接会提示错误信息：
Required type: String
Provided: int
提示错误信息便是泛型对向List中添加的数据产生了约束，只能是String类型。
泛型中通配符
在使用泛型时经常会看到T、E、K、V这些通配符，它们代表着什么含义呢？
本质上它们都是通配符，并没有什么区别，换成A-Z之间的任何字母都可以。不过在开发者之间倒是有些不成文的约定：
为什么Java的泛型是假泛型
为了做到向下兼容，Java中的泛型仅仅是一个语法糖，并不是C++那样的真泛型。
还是上面的例子，在直接向泛型为String的List中添加int类型会提示错误：
List list = new ArrayList<>();
list.add(1);
针对上述代码，我们采用反射间接地调用add方法：
@Test
public void test3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
List list = new ArrayList<>();
list.add(1);
Method add = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
add.invoke(list,"程序新视界");
System.out.println(list);
System.out.println(list.get(1));
}执行上述代码，我们发现程序并没有抛出异常，正常打印出入：
[1, 程序新视界]
程序新视界
原本只能装入Integer的List，成功装入了一个String类型的值。由此可见，所谓的泛型确实是假泛型。
同时，我们还可以通过字节码来证明。拿上面使用了泛型的实例代码，通过javap -c命令来看看字节码：
Code:
0: new #2 // class java/util/ArrayList
3: dup
4: invokespecial #3 // Method java/util/ArrayList."":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: ldc #6 // String zhuan2quan
11: invokeinterface #5, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
16: pop
17: aload_1
18: ldc #7 // String 程序新视界
20: invokeinterface #5, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
25: pop
26: aload_1
27: invokeinterface #18, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
32: astore_2
33: aload_2
34: invokeinterface #19, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
39: ifeq 80
从字节码中可以看出，List.add方法本质上就是一个Object。再次证明，Java的泛型仅仅在编译期有效，在运行期则会被擦除，也就是说所有的泛型参数类型在编译后都会被清除掉。这就是我们经常说的类型擦除。
因此，也可以说：泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型，实际上都是相同的基本类型。
泛型的定义与使用
泛型有三类，分别为：泛型类、泛型接口、泛型方法。
在学习这三种类型的泛型使用场景之前，我们需要明确一个基本准则，那就是泛型的声明通常都是通过<>配合大写字母来定义的，比如。只不过不同类型，声明的位置不同，使用的方式也有所不同。
泛型类
泛型类的语法形式：
class name { /* ... */ }
泛型类的声明和非泛型类的声明类似，只是在类名后面添加了类型参数声明部分。由尖括号（<>）分隔的类型参数部分跟在类名后面。它指定类型参数（也称为类型变量）T1，T2，…和 Tn。一般将泛型中的类名称为原型，而将<>指定的参数称为类型参数。
使用示例：
// T为任意标识，比如用T、E、K、V等表示泛型
public class Foo {
// 泛化的成员变量，T的类型由外部指定
private T info;
// 构造方法类型为T，T的类型由外部指定
public Foo(T info){
this.info = info;
}
// 方法返回值类型为T，T的类型由外部指定
public T getInfo() {
return info;
}
public static void main(String[] args) {
// 实例化泛型类时，必须指定T的具体类型，这里为String。
// 传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，这里为String。
Foo foo = new Foo<>("程序新视界");
System.out.println(foo.getInfo());
}
}
当然，上述示例中在使用泛型类时也可以不指定实际类型，语法上支持，那么此时与未定义泛型一样，不推荐这种方式。
Foo foo11 = new Foo(1);
比如上述写法，也是可行的，但时区了定义泛型的意义了。
泛型接口
泛型接口的声明与泛型类一致，泛型接口语法形式：
public interface Context {
T getContext();
}
泛型接口有两种实现方式：子类明确声明泛型类型和子类不明确声明泛型类型。
先看子类明确声明泛型类型的示例：
// 实现泛型接口时已传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
public class TomcatContext implements Context {
@Override
public String getContext() {
return "Tomcat";
}
}
子类不明确声明泛型类型：
// 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中
public class SpringContext implements Context{
@Override
public T getContext() {
return null;
}
}
当然，还有一种情况，就是我们把定义为泛型的类像前面讲的一样当做普通类使用。
上面的示例中泛型参数都是一个，当然也可以指定两个或多个：
public interface GenericInterfaceSeveralTypes< T, R > {
R performAction( final T action );
}多个泛型参数可以用逗号（,）进行分割。
泛型方法
泛型类是在实例化类时指明泛型的具体类型；泛型方法是在调用方法时指明泛型的具体类型。泛型方法可以是普通方法、静态方法、抽象方法、final修饰的方法以及构造方法。
泛型方法语法形式如下：
public T func(T obj) {}
尖括号内为类型参数列表，位于方法返回值T或void关键字之前。尖括号内定义的T，可以用在方法的任何地方，比如参数、方法内和返回值。
protected abstract R performAction( final T action );
static R performActionOn( final Collection< T > action ) {
final R result = ...;
// Implementation here
return result;
}
上述实例中可以看出泛型方法同样可以定义多个泛型类型。
再看一个示例代码：
public class GenericsMethodDemo1 {
//1、public与返回值中间，声明此方法的泛型类型。
//2、只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
//3、表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
//4、T可以为任意标识，如T、E、K、V等。
public static T printClass(T obj) {
System.out.println(obj);
return obj;
}
public static void main(String[] args) {
printClass("abc");
printClass(123);
}
}需要注意的是，泛型方法与类是否是泛型无关。另外，静态方法无法访问类上定义的泛型；如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上。
上述示例中如果GenericsMethodDemo1定义为GenericsMethodDemo1，则printClass方法是无法直接使用到类上的T的，只能像上面代码那样访问自身定义的T。
泛型方法与普通方法区别
下面，我们对比一下泛型方法和非泛型方法的区别：
// 方法一
public T getKey(){
return key;
}
// 方法二
public T showKeyName(T t){
return t;
}其中方法一虽然使用了T这个泛型声明，但它用的是泛型类中定义的变量，因此这个方法并不是泛型方法。而像方法二中通过两个尖括号声明了T，这个才是真正的泛型方法。
对于方法二，还有一种情况，那就是类中也声明了T，那么该方法参数的T指的只是此方法的T，而并不是类的T。
泛型方法与可变参数
@SafeVarargs
public final void print(T... args){
for(T t : args){
System.out.println("t=" + t);
}
}
public static void main(String[] args) {
GenericDemo2 demo2 = new GenericDemo2();
demo2.print("abc",123);
}
print方法打印出可变参数args中的结果，而且可变参数可以传递不同的具体类型。
打印结果：
t=abc
t=123
关于泛型方法总结一下就是：如果能使用泛型方法尽量使用泛型方法，这样能将泛型所需到最需要的范围内。如果使用泛型类，则整个类都进行了泛化处理。
泛型通配符
类型通配符一般是使用?代替具体的类型实参（此处是类型实参，而不是类型形参）。当操作类型时不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能，那么可以用?通配符来表未知类型。例如List在逻辑上是List、List等所有List<具体类型实参>的父类。
/**
* 在使用List作为形参的方法中，不能使用List的实例传入，
* 也就是说不能把List看作为List的子类；
*/
public static void getNumberData(List data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
/**
* 在使用List作为形参的方法中，不能使用List的实例传入;
*/
public static void getStringData(List data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
/**
* 使用类型通配符可以表示同时是List和List、List的引用类型。
* 类型通配符一般是使用?代替具体的类型实参，注意此处是类型实参；
* 和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类。
*/
public static void getData(List data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
上述三个方法中，getNumberData只能传递List类型的参数，getStringData只能传递List类型的参数。如果它们都只使用了Object类的功能，则可以通过getData方法的形式进行声明，则同时支持各种类型。
上述这种类型的通配符也称作无界通配符，有两种应用场景：
可以使用Object类中提供的功能来实现的方法。
使用不依赖于类型参数的泛型类中的方法。
在getData中使用了？作为通配符，但在某些场景下，需要对泛型类型实参进行上下边界的限制。如：类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。
上界通配符示例如下：
/**
* 类型通配符上限通过形如List来定义，如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。
*/
public static void getUperNumber(List data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}通过extends限制了通配符的上边界，也就是只接受Number及其子类类型。接口的实现和类的集成都可以通过extends来表示。
而这里的Number也可以替换为T，表示该通配符所代表的类型是T类型的子类。
public static void getData(List data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}与上界通配符示对照也有下界通配符：
public static void getData(List data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}下界通配符表示该通配符所代表的类型是T类型的父类。
泛型的限制
原始类型（比如：int,long,byte等）无法用于泛型，在使用的过程中需要通过它们的包装类（比如：Integer, Long, Byte等）来替代。
final List< Long > longs = new ArrayList<>();
final Set< Integer > integers = new HashSet<>();
当然，在使用的过程中会涉及到自动拆箱和自动装箱的操作：
final List< Long > longs = new ArrayList<>();
longs.add( 0L ); // 'long' 包装为 'Long'
long value = longs.get( 0 ); // 'Long'解包'long'
泛型的类型推断
当引入泛型之后，每处用到泛型的地方都需要开发人员加入对应的泛型类型，比如：
final Map> map =
new HashMap>();
for(final Map.Entry< String, Collection > entry: map.entrySet()) {
}
为了解决上述问题，在Java7中引入了运算符<>，编译器可以推断出该运算符所代表的原始类型。
因此，Java7及以后，泛型对象的创建变为如下形式：
final Map< String, Collection> map = new HashMap<>();
到此，相信大家对“Java泛型如何使用”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是创新互联网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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