陶贤斌详解“Java泛型”

泛型大家都接触的不少，但是由于Java 历史的原因，Java 中的泛型一直被称为伪泛型,因此对Java中的泛型，有很多不注意就会遇到的“坑”,在这里详细讨论一下。

一、什么是泛型？

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数的方式传递，类似于方法中的变量参数。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。

那么参数化类型怎么理解呢？

顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。

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。

二、为什么要使用泛型？

使用泛型能写出更加灵活通用的代码：泛型的设计主要参照了C++的模板，旨在能让人写出更加通用化，更加灵活的代码。模板/泛型代码，就好像做雕塑时的模板，有了模板，需要生产的时候就只管向里面注入具体的材料就行，不同的材料可以产生不同的效果，这便是泛型最初的设计宗旨。

泛型将代码安全性检查提前到编译期：泛型被加入Java语法中，还有一个最大的原因：解决容器的类型安全，使用泛型后，能让编译器在编译的时候借助传入的类型参数检查对容器的插入，获取操作是否合法，从而将运行时转移到编译时，只要在编译时期没有出现警告，那么运行时期就不会出现ClassCastException异常，这样程序就能更加健壮！

三、泛型的使用

泛型有三种常用的使用方式：泛型接口，泛型类和泛型方法。

（1）泛型接口

泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。泛型接口常被用在各种类的生产器中，可以看一个例子：

//定义一个泛型接口

public interface Generator<T> {

public T next();

}

当实现泛型接口的类，未传入泛型实参时：

/**

* 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

* 即：class AnimalGenerator<T> implements Generator<T>{

* 如果不声明泛型，如：class AnimalGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class"

*/

class AnimalGenerator<T> implements Generator<T>{

@Override

public T next() {

return null;

}

}

当实现泛型接口的类，传入泛型实参时：

/**

* 传入泛型实参时：

* 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator<T>

* 但是我们可以为T传入无数个实参，形成无数种类型的Generator接口。

* 在实现类实现泛型接口时，如已将泛型类型传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型

* 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。

*/

public class AnimalGenerator implements Generator<String> {

private String[] animals = new String[]{"Fox", "Bird", "Fish"};

@Override

public String next() {

Random rand = new Random();

return animals[rand.nextInt(3)];

}

}

（2）泛型类

泛型类也就是把泛型定义在类上，这样用户在使用类的时候才把类型给确定下来。

public class ObjectTool<T> {

private T obj;

public T getObj() {

return obj;

}

public void setObj(T obj) {

this.obj = obj;

}

}

可以看到上面这个程序，在使用时如果定义了类型，那么在使用时就可以不用进行强制类型转换，直接就可以得到一个T类型的对象。

（3）泛型方法

有时候只关心某个方法，那么使用泛型时可以不定义泛型类，而是只定义一个泛型方法，如下

public <T> void play(T t) {

System.out.println(t);

}

需要注意一下定义的格式，泛型必须得先定义才能够使用。