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Java - 泛型

如果我们可以编写一个排序方法来对整数数组、字符串数组或任何支持排序的类型的数组中的元素进行排序，那就太好了。

Java泛型方法和泛型类使程序员能够分别使用单个方法声明指定一组相关方法，或使用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，允许程序员在编译时捕获无效类型。

使用Java泛型概念，我们可以编写一个对对象数组进行排序的泛型方法，然后使用整数数组、双精度数组、字符串数组等调用泛型方法来对数组元素进行排序。

通用方法

您可以编写一个通用方法声明，该声明可以使用不同类型的参数进行调用。根据传递给泛型方法的参数类型，编译器适当地处理每个方法调用。以下是定义通用方法的规则 -

  • 所有泛型方法声明都有一个由尖括号（< 和 >）分隔的类型参数部分，位于方法的返回类型之前（下一个示例中的 <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，也称为类型变量，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，这些参数称为实际类型参数。

  • 泛型方法的主体的声明方式与任何其他方法的主体相同。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）。

例子

以下示例说明了如何使用单个通用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
   }
}

输出

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

有界类型参数

有时您可能想要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想接受 Number 或其子类的实例。这就是有界类型参数的用途。

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，然后是其上限。

例子

以下示例说明了如何在一般意义上使用扩展来表示“扩展”（如在类中）或“实现”（如在接口中）。此示例是返回三个 Comparable 对象中最大的一个的通用方法 -

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"));
   }
}

输出

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

通用类

泛型类声明看起来像非泛型类声明，只是类名后面跟着类型参数部分。

与泛型方法一样，泛型类的类型参数部分可以具有一个或多个以逗号分隔的类型参数。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。

例子

下面的例子说明了我们如何定义一个泛型类 -

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());
   }
}

输出

Integer Value :10
String Value :Hello World