泛型之通俗易懂

看不少文章都没有弄得这个泛型都低是做什么的，怎么用？下面这篇文章就用最通俗的话来介绍...一看就明白

规则和限制：

1、泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型。

　　2、同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），不同版本的泛型类实例是不兼容的。

　　3、泛型的类型参数可以有多个。

　　4、泛型的参数类型可以使用extends语句，例如<T extends superclass>。习惯上称为“有界类型”。

　　5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");

　　泛型还有接口、方法等等，内容很多，需要花费一番功夫才能理解掌握并熟练应用。在此给出我曾经了解泛型时候写出的两个例子（根据看的印象写的），实现同样的功能，一个使用了泛型，一个没有使用，通过对比，可以很快学会泛型的应用，学会这个基本上学会了泛型70%的内容。

例子：

/**
 *@Description: 
 *@author Potter   
 *@date 2012-3-5 下午10:16:28
 *@version V1.0   
 */
public class Gen<T> {
	private T ob;
	
	public Gen(T ob){
		this.ob=ob;
	}
	
	public void showType(){
		System.out.println("T的实际类型："+ob.getClass());
	}
	
	public T getOb() {
		return ob;
	}
	public void setOb(T ob) {
		this.ob = ob;
	}
	
}

class GenDemo{
	public static void main(String[] args){
		Gen<Integer> intOb=new Gen<Integer>(88);
		intOb.showType();
		int i=intOb.getOb();
		System.out.println("i value="+i);
		System.out.println("---------");
		Gen<String>strOb=new Gen<String>("hello Gen!");
		strOb.showType();
		String s=strOb.getOb();
		System.out.println("s value="+s);
	}
	
}

例子二：

/**
 *@Description: 
 *@author Potter   
 *@date 2012-3-5 下午10:24:49
 *@version V1.0   
 */
public class Gen2 {
	private Object ob;
	
	public Gen2(Object ob){
		this.ob=ob;
	}
	
	public void showType(){
		System.out.println("T的实际类型是："+ob.getClass().getName());
	}
	
	public Object getOb() {
		return ob;
	}
	public void setOb(Object ob) {
		this.ob = ob;
	}
}

class GenDemo2{
	public static void main(String[] args){
		Gen2 intOb=new Gen2(new Integer(88));
		intOb.showType();
		int i=(Integer)intOb.getOb();
		System.out.println("i value="+i);
		System.out.println("-----------");
		Gen2 strOb=new Gen2("Hello Gen!");
		strOb.showType();
		String s=(String)strOb.getOb();
		System.out.println("s value="+s);
	}
}

运行结果：

　　两个例子运行Demo结果是相同的,控制台输出结果如下：

　　T的实际类型是:

　　java.lang.Integer

　　value= 88

　　----------------------------------

　　T的实际类型是: java.lang.String

　　value= Hello Gen!

　　Process finished with exit code 0

　　看明白这个，以后基本的泛型应用和代码阅读就不成问题了。

逐渐深入泛型：

1、没有任何重构的原始代码：

有两个类如下：要构造两个类的对象，并打印出各自的成员x

public class StringFoo {
    private String x; 
    public StringFoo(String x) {
    	this.x=x;　　
    } 
    public String getX() {
    	return x;　　
    } 
    public void setX(String x) {
	this.x = x; 　　
    }
}
public class DoubleFoo {
	private Double x;
    public DoubleFoo(Double x) {
	this.x=x; 　　
    }
    public Double getX() {
	return x; 　　
    }
    public void setX(Double x) {
	this.x = x; 　　
    } 　　
} 

以上的代码实在无聊，就不写如何实现了。

2、对上面的两个类进行重构，写成一个类

因为上面的类中，成员和方法的逻辑都一样，就是类型不一样，因此考虑重构。Object是所有类的父类，因此可以考虑用Object做为成员类型，这样就可以实现通用了，实际上就是“Object泛型”，暂时这么称呼。

public class ObjectFoo { 
	private Object x;
	public ObjectFoo(Object x){
		this.x=x;
	}
	
	public Object getX() {
		return x;
	}
	public void setX(Object x) {
		this.x = x;
	}
	
}

写出Demo方法如下：

public class ObjectFooDemo{
public static void main(String[] args){
ObjectFoo strFoo=new ObjectFoo("Hello generics!");
ObjectFoo douFoo=new ObjectFoo(new Double("33"));
ObjectFoo objFoo = new ObjectFoo(new Object()); 
System.out.println("strFoo.getX="+(String)strFoo.getX()); 
System.out.println("douFoo.getX="+(Double)douFoo.getX());
System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX()); 
}

　　

运算结果：

strFoo.getX=Hello generics!
douFoo.getX=33.0
objFoo.getX=java.lang.Object@c17164

解说：在Java 5之前，为了让类有通用性，往往将参数类型、返回类型设置为Object类型，当获取这些返回类型来使用时候，必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口，然后才可以调用对象上的方法。

3、java1.5泛型来实现
强制类型转换很麻烦，我还要事先知道各个Object具体类型是什么，才能做出正确转换。否则，要是转换的类型不对，比如将“Hello Generics!”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错，可是运行的时候就挂了。那有没有不强制转换的办法----有，改用 Java5泛型来实现。

class GenericsFoo<T>{ 
	private T x;
	public GenericsFoo(T x){
		this.x=x;
	}
	
	public T getX() {
		return x;
	}
	public void setX(T x) {
		this.x = x;
	}
	
}

 class ObjectFooDemo{
	public static void main(String[] args){
		GenericsFoo<String> strFoo=new GenericsFoo<String>("Hello Generics!"); 
		GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33")); 
		GenericsFoo<Object> objFoo=new GenericsFoo<Object>(new Object()); 
		System.out.println("strFoo.getX="+strFoo.getX()); 
		System.out.println("douFoo.getX="+douFoo.getX());
		System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX()); 
	}
}

运行结果：

strFoo.getX=Hello Generics!
douFoo.getX=33.0
objFoo.getX=java.lang.Object@c17164
和使用“Object泛型”方式实现结果的完全一样，但是这个Demo简单多了，里面没有强制类型转换信息。

下面解释一下上面泛型类的语法：

使用<T>来声明一个类型持有者名称，然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。

当然T仅仅是个名字，这个名字可以自行定义。

class GenericsFoo<T> 声明了一个泛型类，这个T没有任何限制，实际上相当于Object类型，实际上相当于 class GenericsFoo<T extends Object>。

与Object泛型类相比，使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候，可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如

GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));

当然，也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型，但是你在使用该对象的时候，就需要强制转换了。比如：GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33"));

实际上，当构造对象时不指定类型信息的时候，默认会使用Object类型，这也是要强制转换的原因。

泛型的高级应用：

1、在上面的例子中，由于没有限制class GenericsFoo<T>类型持有者T的范围，实际上这里的限定类型相当于Object，这和“Object泛型”实质是一样的。限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做：

　　class GenericsFoo<T extends Collection>，这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类，传入非Collection接口编译会出错。

　　注意：<T extends Collection>这里的限定使用关键字 extends，后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了，应该理解为T类型是实现Collection接口的类型，或者T是继承了XX类的类型。

　　下面继续对上面的例子改进，我只要实现了集合接口的类型：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/**
 *@Description: 
 *@author Potter   
 *@date 2012-3-5 下午10:49:54
 *@version V1.0   
 */
public class CollectGenFoo<T extends Collection> {
	private T x;

	public CollectGenFoo(T x) {
		this.x=x;
	}
	
	public T getX() {
		return x;
	}

	public void setX(T x) {
		this.x = x;
	}
}

class CollectGenFooDemo{
	public static void main(String[]args){
		CollectGenFoo<ArrayList> listFoo=null;
		listFoo=new CollectGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());		
		//出错了，不让这么干
		//CollectGenFoo<Collection> listFoo=null;
		//listFoo=new CollectGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
		// CollectionGenFoo<Collection> listFoo = null; 
		// listFoo=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList()); 
		System.out.println("实例化成功!"); 
	}
}

当前看到的这个写法是可以编译通过，并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了，因为<T extends Collection>这么定义类型的时候，就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型，这个类型实现了Collection接口，但是实现 Collection接口的类很多很多，如果针对每一种都要写出具体的子类类型，那也太麻烦了，我干脆还不如用Object通用一下。别急，泛型针对这种情况还有更好的解决方案，那就是“通配符泛型”。

2、通配符泛型

为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点，引入了“通配符泛型”，针对上面的例子，使用通配泛型格式为<? extends Collection>，“？”代表未知类型，这个类型是实现Collection接口。那么上面实现的方式可以写为：

class CollectGenFooDemo{
	public static void main(String[]args){
		CollectGenFoo<ArrayList> listFoo=null;
		listFoo=new CollectGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
		//CollectGenFoo<Collection> listFoo=null;
		//listFoo=new CollectGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
		
		CollectGenFoo<? extends Collection>listFoo1=null;
		listFoo1=new CollectGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
		System.out.println("实例化成功");
	}
}

注意：

　　1、如果只指定了<?>，而没有extends，则默认是允许Object及其下的任何Java类了。也就是任意类。

　　2、通配符泛型不单可以向下限制，如<? extends Collection>，还可以向上限制，如<? super Double>，表示类型只能接受Double及其上层父类类型，如Number、Object类型的实例。

　　3、泛型类定义可以有多个泛型参数，中间用逗号隔开，还可以定义泛型接口，泛型方法。这些都泛型类中泛型的使用规则类似。

泛型方法：

是否拥有泛型方法，与其所在的类是否泛型没有关系。要定义泛型方法，只需将泛型参数列表置于返回值前。如:

/**
 *@Description: 
 *@author Potter   
 *@date 2012-3-5 下午11:56:51
 *@version V1.0   
 */
public class ExampleA {
	public <T> void f(T x){
		System.out.println(x.getClass().getName());
	} 
	
	public static void main(String[] args){
		ExampleA ea=new ExampleA();
		ea.f("");
		ea.f(10);
		ea.f('a');
		ea.f(ea);
	}
}

输出结果：

　　java.lang.String

　　java.lang.Integer

　　java.lang.Character

　　ExampleA

　　使用泛型方法时，不必指明参数类型，编译器会自己找出具体的类型。泛型方法除了定义不同，调用就像普通方法一样。

　　需要注意，一个static方法，无法访问泛型类的类型参数，所以，若要static方法需要使用泛型能力，必须使其成为泛型方法。