Java泛型和通配符指南：告别百度，掌握编程利器

2024-01-16 05:50:08

Java泛型简介

泛型（Generics）是Java编程语言中的一项重要特性，它允许你在编写代码时使用类型参数来指定集合元素的类型或方法的返回值类型。泛型可以帮助你编写出更加健壮、可读性和可重用的代码。

泛型是通过使用尖括号（<>）来定义的。尖括号中包含的类型参数可以是任何有效的Java类型，包括类、接口和基本类型。例如，以下代码定义了一个名为ArrayList的泛型类，它可以存储任何类型的元素：

import java.util.ArrayList;

public class ArrayList<E> {

    private E[] elements;

    public void add(E element) {
        // ...
    }

    public E get(int index) {
        // ...
    }

    // ...
}

在这个例子中，E是类型参数，它可以是任何有效的Java类型。你可以通过在类名后面加上尖括号并指定类型参数来创建ArrayList的实例。例如，以下代码创建一个可以存储字符串的ArrayList实例：

ArrayList<String> names = new ArrayList<>();

泛型还可以用于方法。例如，以下代码定义了一个名为find的泛型方法，它可以从集合中查找元素：

public static <T> T find(T[] array, T value) {
    for (T element : array) {
        if (element.equals(value)) {
            return element;
        }
    }

    return null;
}

在这个例子中，T是类型参数，它可以是任何有效的Java类型。你可以通过在方法名后面加上尖括号并指定类型参数来调用find方法。例如，以下代码使用find方法从字符串数组中查找一个字符串：

String[] names = { "John", "Mary", "Bob" };
String name = find(names, "Mary");

Java通配符简介

通配符（Wildcards）是Java泛型的一种特殊形式，它允许你在编写代码时使用问号（?）来表示任何类型的元素。通配符可以帮助你编写出更加灵活和可重用的代码。

通配符有两种类型：

上限通配符（Upper Bounded Wildcards）： 上限通配符表示元素的类型必须是指定类型的子类或实现的接口。例如，以下代码定义了一个名为ArrayList的泛型类，它可以存储任何类型的元素，但这些元素必须是Animal类的子类或实现Comparable接口：

import java.util.ArrayList;
import java.lang.Comparable;

public class ArrayList<E extends Animal & Comparable<E>> {

    private E[] elements;

    public void add(E element) {
        // ...
    }

    public E get(int index) {
        // ...
    }

    // ...
}

下限通配符（Lower Bounded Wildcards）： 下限通配符表示元素的类型必须是指定类型的父类或实现的接口。例如，以下代码定义了一个名为ArrayList的泛型类，它可以存储任何类型的元素，但这些元素必须是Animal类的父类或实现Comparable接口：

import java.util.ArrayList;
import java.lang.Comparable;

public class ArrayList<E super Animal & Comparable<E>> {

    private E[] elements;

    public void add(E element) {
        // ...
    }

    public E get(int index) {
        // ...
    }

    // ...
}

泛型和通配符的应用场景

泛型和通配符在实际开发中有着广泛的应用场景，例如：

集合框架： Java集合框架中的许多类都是泛型的，例如ArrayList、LinkedList和HashMap。这允许你使用任何类型的元素来填充这些集合，而无需编写额外的代码。
泛型方法： 泛型方法可以让你编写出更加灵活和可重用的代码。例如，你可以编写一个泛型排序方法，它可以对任何类型的元素进行排序，而无需编写额外的代码。
泛型类： 泛型类可以让你编写出更加灵活和可重用的代码。例如，你可以编写一个泛型队列类，它可以存储任何类型的元素，而无需编写额外的代码。