Java泛型简介

       尽管有这么多丰富的资料，有时我感觉，有很多的程序员仍然不太明白Java泛型的功用和意义。这就是为什么我想使用一种最简单的形式来总结一下程序员需要知道的关于Java泛型的最基本的知识。

1、理解Java泛型最简单的方法是把它看成一种便捷语法，能节省你某些Java类型转换(casting)上的操作：
      1 List<Apple> box = ...;
      2 Apple apple = box.get(0);   不要强行转换
a   下面的这段代码是个例子，我们创建了一个List<String>实例，然后装入一些数据：
     1    List<String> str = new ArrayList<String>();
     2     str.add("Hello ");
     3     str.add("World.");
   如果我们试图在List<String>装入另外一种对象，编译器就会提示错误：
     1    str.add(1); // 不能编译
b  类库中的很多类，诸如Iterator<T>，功能都有所增强，被泛型化。List<T>接口里的iterator()方法现在返回的是Iterator<T>，由它的T next()方法返回的对象不需要再进行类型转换，你直接得到正确的类型。
      1 for (Iterator<String> iter = str.iterator(); iter.hasNext();) {
      2 String s = iter.next();
      3 System.out.print(s);
      4 }

2    向上造型一个泛型对象的引用和向下造型一个泛型对象的引用

   例如，假设我们有很多箱子，每个箱子里都装有不同的水果，我们需要找到一种方法能 够   通用的处理任何一箱水果。更通俗的说法，A是B的子类型，我们需要找到一种方法能够将C<A>类型的实例赋给一个C<B>类型的声明。

为了完成这种操作，我们需要使用带有通配符的扩展声明，就像下面的例子里那样：
      1 List<Apple> apples = new ArrayList<Apple>();
      2 List<? extends Fruit> fruits = apples;
“? extends”是泛型类型的子类型相关性成为现实：Apple是Fruit的子类型，List<Apple> 是 List<? extends Fruit> 的子类型。

现在我来介绍另外一种通配符：? super。如果类型B是类型A的超类型(父类型)，那么C<B> 是 C<? super A> 的子类型：
      1 List<Fruit> fruits = new ArrayList<Fruit>();
      2 List<? super Apple> = fruits;

为什么使用通配符标记能行得通？

原理现在已经很明白：我们如何利用这种新的语法结构？

? extends

让我们重新看看这第二部分使用的一个例子，其中谈到了Java数组的子类型相关性：
      1 Apple[] apples = new Apple[1];
      2 Fruit[] fruits = apples;
      3 fruits[0] = new Strawberry();

就像我们看到的，当你往一个声明为Fruit数组的Apple对象数组里加入Strawberry对象后，代码可以编译，但在运行时抛出异常。

现在我们可以使用通配符把相关的代码转换成泛型：因为Apple是Fruit的一个子类，我们使用? extends 通配符，这样就能将一个List<Apple>对象的定义赋到一个List<? extends Fruit>的声明上：
      1 List<Apple> apples = new ArrayList<Apple>();
      2 List<? extends Fruit> fruits = apples;
      3 fruits.add(new Strawberry());

这次，代码就编译不过去了！Java编译器会阻止你往一个Fruit list里加入strawberry。在编译时我们就能检测到错误，在运行时就不需要进行检查来确保往列表里加入不兼容的类型了。即使你往list里加入Fruit对象也不行：
1 fruits.add(new Fruit());

你没有办法做到这些。事实上你不能够往一个使用了? extends的数据结构里写入任何的值。

原因非常的简单，你可以这样想：这个? extends T 通配符告诉编译器我们在处理一个类型T的子类型，但我们不知道这个子类型究竟是什么。因为没法确定，为了保证类型安全，我们就不允许往里面加入任何这种类型的数据。另一方面，因为我们知道，不论它是什么类型，它总是类型T的子类型，当我们在读取数据时，能确保得到的数据是一个T类型的实例：
1 Fruit get = fruits.get(0);

? super

使用 ? super 通配符一般是什么情况？让我们先看看这个：
1 List<Fruit> fruits = new ArrayList<Fruit>();
2 List<? super Apple> = fruits;

我们看到fruits指向的是一个装有Apple的某种超类(supertype)的List。同样的，我们不知道究竟是什么超类，但我们知道Apple和任何Apple的子类都跟它的类型兼容。既然这个未知的类型即是Apple，也是GreenApple的超类，我们就可以写入：
1 fruits.add(new Apple());
2 fruits.add(new GreenApple());

如果我们想往里面加入Apple的超类，编译器就会警告你：
1 fruits.add(new Fruit());
2 fruits.add(new Object());

因为我们不知道它是怎样的超类，所有这样的实例就不允许加入。

从这种形式的类型里获取数据又是怎么样的呢？结果表明，你只能取出Object实例：因为我们不知道超类究竟是什么，编译器唯一能保证的只是它是个Object，因为Object是任何Java类型的超类。

评论

1 楼 qyanli123 2012-08-14  

写的不错，很有用，学习了