【Java]认识泛型

包装类

在Java中，由于基本类型不是继承自Object，为了在泛型代码中可以支持基本类型，Java给每个基本类型都对应了一个包装类型。

除了 Integer 和 Character， 其余基本类型的包装类都是首字母大写。

泛型

泛型是在JDK1.5引入的新的语法，通俗讲，泛型：就是适用于许多许多类型。

泛型语法规则：

class 泛型类名称<类型形参列表> {
   // 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {  
}

class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
   // 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
   // 可以只使用部分类型参数
}

 我们来简单实现一个泛型：

class MyArray<T>{
    public T[] array = (T[]) new Object[10];
    public void setArray(int pos,T val ){
        this.array[pos] = val;
    }
    public T getArray(int pos){
        return array[pos];
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();
        myArray.setArray(0,20);
        Integer a = myArray.getArray(0);
        System.out.println(a);
        MyArray<String> myArray1 = new MyArray<>();
        myArray1.setArray(0,"hallo");
        String b = myArray1.getArray(0);
        System.out.println(b);
    }
}

代码解释：
类名后的 <T> 代表占位符，表示当前类是一个泛型类
了解： 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：

• E 表示 Element
• K 表示 Key
• V 表示 Value
• N 表示 Number
• T 表示 Type
• S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型

泛型类的使用

语法：

泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象

示例：

MyArray<Integer> myArray = new MyArray<Integer>(); 

注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类 .

为什么不能实例化泛型类型的数组

举个栗子：

class MyArray<T>{
    public T[] array = (T[]) new Object[10];
    public void setArray(int pos,T val ){
        this.array[pos] = val;
    }
    public T getArray(int pos){
        return array[pos];
    }
    public T[] getArrays(){
        return array;
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();
        String[] array1 = (String)myArray.getArrays();
    }
}

我们在 MyArray 泛型类中有这样一个方法 getArrays 该方法是将该类中的数组以 T[] 泛型类型的数组返回。然后我们在主函数中用 String 类型的数组来接收。

当我们在运行时发现程序报错了，原因：替换后的方法为：将Object[]分配给String[]引用，程序报错 。也就是说返回的Object数组里面，可能存放的是任何的数据类型，可能是String，可能是Person，运行的时候，直接转给Integer类型的数组，编译器认为是不安全的。

而正确的方式是：

class MyArray<T> {
   public T[] array;
   public MyArray() {
  }
   /**
    * 通过反射创建，指定类型的数组
    * @param clazz
    * @param capacity
    */
   public MyArray(Class<T> clazz, int capacity) {
       array = (T[])Array.newInstance(clazz, capacity);
  }
   public T getPos(int pos) {
       return this.array[pos];
  }
   public void setVal(int pos,T val) {
       this.array[pos] = val;
  }
   public T[] getArray() {
       return array;
  }
}
 
7 泛型的上界
在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。
7.1 语法
7.2 示例
只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
了解： 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object
7.3 复杂示例
E必须是实现了Comparable接口的
8 泛型方法
public static void main(String[] args) {
   MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>(Integer.class,10);
   Integer[] integers = myArray1.getArray();
}

泛型的上界

在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束

语法：

class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
  ...
}

示例：

public class MyArray<T extends Number> {
  ...
} 

只接受 Number 的子类型作为 T 的类型实参。

 我们发现当定义了 Number 上界时，使用 String 包装类的时候就报错了。

当我们没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object。

复杂示例：传递任意一个类型数组返回其中的最大值：

class Alg<T extends Comparable<Alg>>{
    public T findMax(T[] array){
        T max = array[0];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if(array[i].compareTo((Alg) max) > 0 ){
                max = array[i];
            }
        }
        return max;
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

泛型方法

语法：

方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... }

使用示例：传递任意类型的数组将其中两个元素交换位置

public class Test1 {
    public static <E> void swap(E[] array,int i,int j){
        E tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] array = new Integer[]{1,2,3,4,5,6,7};
        swap(array,0,1);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}