Java 泛型大揭秘：T、E、K、V、？，这些符号啥含义？
2024-02-21 02:24:31
Java 泛型：提升代码灵活性和可重用性的利器
在 Java 编程的世界里，我们常常需要处理各种类型的数据。有时候，我们希望编写一些能够处理多种数据类型的代码，而不是为每种类型都编写一套单独的代码。这时，泛型就派上用场了。泛型，简单来说，就是一种参数化类型的机制，它允许我们在定义类、接口或方法的时候，不指定具体的类型，而是使用一个类型参数来表示。等到真正使用的时候，再将具体的类型传递给这个类型参数。
这样做有什么好处呢？首先，它可以提高代码的重用性。我们可以编写一个泛型的排序算法，它可以用来排序任何类型的数组，而不需要为每种类型的数组都编写一个排序算法。其次，它可以提高代码的类型安全。在编译的时候，编译器会检查类型参数是否匹配，从而避免了在运行时出现类型错误。
让我们来看一个简单的例子。假设我们要编写一个方法，用来交换数组中两个元素的位置。如果不使用泛型，我们可以这样写：
public static void swap(Object[] arr, int i, int j) {
Object temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
这个方法可以用来交换任何类型的数组中的元素，但是它有一个缺点：它不安全。因为我们使用了 Object 类型，所以编译器无法检查数组中元素的类型是否一致。如果我们在调用这个方法的时候，传入了一个类型不一致的数组，那么程序就会在运行时抛出 ClassCastException 异常。
为了解决这个问题，我们可以使用泛型来改写这个方法：
public static <T> void swap(T[] arr, int i, int j) {
T temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
在这个方法中，我们使用了一个类型参数 T 来表示数组中元素的类型。在调用这个方法的时候，我们需要将具体的类型传递给 T。例如，如果我们要交换一个 Integer 类型的数组中的元素，我们可以这样调用：
Integer[] arr = {1, 2, 3};
swap(arr, 0, 1);
这样，编译器就可以在编译的时候检查数组中元素的类型是否一致，从而避免了在运行时出现类型错误。
除了泛型方法，我们还可以定义泛型类和泛型接口。泛型类的定义方式与普通类的定义方式类似，只是在类名后面加上一对尖括号，并在尖括号中指定类型参数。例如，我们可以定义一个泛型的 List 类：
public class List<T> {
private T[] elements;
// ...
}
这个 List 类可以用来存储任何类型的元素。在使用的时候，我们需要将具体的类型传递给 T。例如，如果我们要创建一个 Integer 类型的 List，我们可以这样写：
List<Integer> list = new List<>();
泛型接口的定义方式与泛型类的定义方式类似。例如，我们可以定义一个泛型的 Comparable 接口：
public interface Comparable<T> {
int compareTo(T o);
}
这个 Comparable 接口可以用来比较任何类型的对象。在实现这个接口的时候，我们需要将具体的类型传递给 T。例如，如果我们要实现一个 Integer 类型的 Comparable 接口，我们可以这样写：
public class Integer implements Comparable<Integer> {
@Override
public int compareTo(Integer o) {
// ...
}
}
泛型是 Java 中一个非常强大的特性，它可以提高代码的灵活性和可重用性，同时也可以提高代码的类型安全。掌握泛型的使用，对于 Java 开发者来说非常重要。
常见问题解答
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什么是泛型中的通配符？
通配符?表示未知类型，用于在处理泛型时提供灵活性。例如，List<?>可以表示任何类型的列表，而List<? extends Number>表示包含Number及其子类型的列表。 -
泛型擦除是什么？
泛型擦除是指在编译时，Java 编译器会将泛型类型信息移除，并将其替换为其上界（如果没有指定上界，则替换为Object）。这意味着在运行时，泛型类型信息不可用。 -
如何使用泛型限制类型参数？
可以使用extends来限制类型参数的上界。例如，<T extends Number>表示T必须是Number或其子类。 -
泛型方法和泛型类有什么区别？
泛型方法是在方法签名中定义类型参数的方法，而泛型类是在类定义中定义类型参数的类。泛型方法可以在普通类中定义，也可以在泛型类中定义。 -
泛型有什么局限性？
由于泛型擦除，不能在运行时获取泛型类型信息。此外，不能创建泛型数组，例如new T[10]是不允许的。
