Java 简明教程

Java - Generics

如果能够编写一个单一的 sort 方法对 Integer 数组、String 数组或支持排序的任何类型的数组中的元素进行排序，那就太好了。

Why Generics are used in Java?

通用类型用于创建具有可仅针对 different data types 进行运算的参数的诸如此类的 classes 、 interfaces 和 methods 。此功能在 Java 5 中引入。

Java - Generics

Java Generic 方法和泛型类使程序员能够通过单个方法声明指定一组相关方法，或通过单个类声明指定一组相关类型。

泛型还提供编译时类型安全性，使程序员能够在编译时捕捉无效的类型。

使用 Java 泛型概念，我们可以为对象数组编写一个泛型方法，然后使用 Integer 数组、Double 数组、String 数组等调用泛型方法，对数组元素进行排序。

Advantage of Java Generics

No scarification of type-safety
No requirement of type-casting
Compile-time checking
代码重用性和改进的性能

Types of Java Generics

Generic Methods

您可以编写一个单一的泛型方法声明，该声明可以用不同类型的参数进行调用。根据传递给泛型方法的参数的类型，编译器会适当地处理每个方法调用。

以下是定义泛型方法的规则：

所有泛型方法声明都具有一个类型参数部分，该部分用尖括号（< 和 >）分隔，位于方法的返回类型之前（在下一个示例中为 < E >）。
每个类型参数部分包含一个或多个以逗号分隔的类型参数。类型参数（也称为类型 variable ）是指定泛型类型名称的标识符。
类型参数可用于声明返回类型并充当传递给泛型方法的参数类型的占位符，这些参数被称为实际类型参数。
泛型方法的 body 的声明方式与其他方法相同。请注意，类型参数只能表示引用类型，不能表示基本类型（如 int、double 和 char）。

以下示例说明了如何使用单个泛型方法打印不同类型的数组 -

public class GenericMethodTest {
   // generic method printArray
   public static < E > void printArray( E[] inputArray ) {
      // Display array elements
      for(E element : inputArray) {
         System.out.printf("%s ", element);
      }
      System.out.println();
   }

   public static void main(String args[]) {
      // Create arrays of Integer, Double and Character
      Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
      Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
      Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };

      System.out.println("Array integerArray contains:");
      printArray(intArray);   // pass an Integer array

      System.out.println("\nArray doubleArray contains:");
      printArray(doubleArray);   // pass a Double array

      System.out.println("\nArray characterArray contains:");
      printArray(charArray);   // pass a Character array
   }
}

Output

Array integerArray contains:
1 2 3 4 5

Array doubleArray contains:
1.1 2.2 3.3 4.4

Array characterArray contains:
H E L L O

Bounded Type Parameters

有时您可能希望限制允许传递给类型参数的类型种类。例如，对数字进行操作的方法可能只希望接受 Number 或其子类的实例。这就是有界类型参数的作用。

要声明有界类型参数，请列出类型参数的名称，后跟 extends 关键字，后跟其上限。

以下示例说明了如何以常规意义使用 extends 表示“extends”（如在类中）或“implements”（如在接口中）。此示例是用于返回三个 Comparable 对象中最大的对象的泛型方法 -

public class MaximumTest {
   // determines the largest of three Comparable objects

   public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z) {
      T max = x;   // assume x is initially the largest

      if(y.compareTo(max) > 0) {
         max = y;   // y is the largest so far
      }

      if(z.compareTo(max) > 0) {
         max = z;   // z is the largest now
      }
      return max;   // returns the largest object
   }

   public static void main(String args[]) {
      System.out.printf("Max of %d, %d and %d is %d\n\n",
         3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ));

      System.out.printf("Max of %.1f,%.1f and %.1f is %.1f\n\n",
         6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ));

      System.out.printf("Max of %s, %s and %s is %s\n","pear",
         "apple", "orange", maximum("pear", "apple", "orange"));
   }
}

Output

Max of 3, 4 and 5 is 5

Max of 6.6,8.8 and 7.7 is 8.8

Max of pear, apple and orange is pear

Generic Classes

泛型类声明看起来像非泛型类声明，除了类名后跟类型参数部分。

与泛型方法一样，泛型类的类型参数部分可以有多个类型参数，用逗号分隔。这些类被称为参数化类或参数化类型，因为它们接受一个或多个参数。

以下示例说明了如何定义泛型类 -

public class Box<T> {
   private T t;

   public void add(T t) {
      this.t = t;
   }

   public T get() {
      return t;
   }

   public static void main(String[] args) {
      Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
      Box<String> stringBox = new Box<String>();

      integerBox.add(new Integer(10));
      stringBox.add(new String("Hello World"));

      System.out.printf("Integer Value :%d\n\n", integerBox.get());
      System.out.printf("String Value :%s\n", stringBox.get());
   }
}

Output

Integer Value :10
String Value :Hello World