初学者指南：Java 泛型的入门级课程（上）

2024-01-24 05:14:45

引言

踏入 Java 编程的奇妙世界，泛型无疑是您不可或缺的伴侣。它赋予了代码无与伦比的灵活性和可重用性，使您能够以优雅的方式处理各种数据类型。对于 Java 新手而言，泛型可能会让人望而生畏，但在这个深入浅出的指南中，我们将携手踏上泛型的入门之旅。

什么是泛型？

泛型是 Java 中的一种特殊类型，它允许您创建独立于具体数据类型的代码。换句话说，泛型代码可以处理任意类型的数据，而无需您对代码进行特定类型化。

为何使用泛型？

泛型的主要优势体现在以下方面：

可重用性： 使用泛型，您无需为每种数据类型编写重复的代码。单一泛型类或接口即可满足多种数据类型的需求。
灵活性： 泛型代码可以在不同的数据类型之间无缝切换，增强了代码的可适应性。
类型安全： 泛型系统强制类型检查，防止在运行时出现类型转换错误，确保代码的健壮性。

创建泛型类

创建泛型类只需在类名后指定一个或多个类型参数，这些参数用尖括号 <> 括起来。例如，创建一个名为 MyList 的泛型类，该类可以存储任意类型的数据：

public class MyList<T> {
    private T[] items;

    // ...
}

这里，T 是类型参数，表示该类可以存储任何类型的元素。

使用泛型方法

除了泛型类，您还可以创建泛型方法。泛型方法的声明方式与泛型类类似，在方法名后指定类型参数。例如，创建一个名为 sort 的泛型方法，该方法可以对任意类型的数组进行排序：

public static <T extends Comparable<T>> void sort(T[] arr) {
    // ...
}

这里，T 限制为 Comparable<T>，这意味着该方法只能对实现了 Comparable 接口的类型进行排序。

泛型边界

泛型边界允许您指定类型参数的限制。例如，如果您需要一个泛型类只能存储数字，您可以使用以下语法：

public class NumberList<T extends Number> {
    // ...
}

这确保了 NumberList 只能存储 Number 及其子类的实例。

示例：泛型链表

让我们通过一个简单的例子来加深对泛型的理解。创建一个泛型链表，它可以存储任意类型的元素：

public class LinkedList<T> {
    private Node<T> head;

    // ...
    
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> intList = new LinkedList<>();
        intList.add(10);
        intList.add(20);
        
        LinkedList<String> stringList = new LinkedList<>();
        stringList.add("Hello");
        stringList.add("World");
    }
}