Java泛型的设计

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Java泛型的设计引言泛型是Java中一个非常重要的知识点，在Java集合类框架中泛型被广泛应用。本文我们将从零开始来看一下Java泛型的设计，将会涉及到通配符处理，以及让人苦恼的类型擦除。泛型基础泛型类我们首先定义一个简单的Box类：publicclass Box {private String object;publicvoid set(Stringobject) { this.object = object;}public String get() { return object; }}这是最常见的做法，这样做的一个坏处是Box里面现在只能装入String类型的元素，今后如果我们需要装入Integer等其他类型的元素，还必须要另外重写一个Box，代码得不到复用，使用泛型可以很好的解决这个问题。publicclass Box<T> {// T stands for \”Type\”private T t;publicvoid set(T t) { this.t = t; }public T get() { return t; }}这样我们的 Box 类便可以得到复用，我们可以将T替换成任何我们想要的类型：Box<Integer> integerBox = newBox<Integer>();Box<Double> doubleBox = newBox<Double>();Box<String> stringBox = newBox<String>();泛型方法看完了泛型类，接下来我们来了解一下泛型方法。声明一个泛型方法很简单，只要在返回类型前面加上一个类似 <K, V> 的形式就行了：publicclass Util {publicstatic <K, V> boolean compare(Pair<K, V> p1, Pair<K,V> p2) {returnp1.getKey().equals(p2.getKey()) &&p1.getValue().equals(p2.getValue());}}publicclass Pair<K, V> {private K key;private V value;public Pair(K key, V value) {this.key = key;this.value = http://www.mamicode.com/value;}publicvoid setKey(K key) { this.key = key; }publicvoid setValue(V value){ this.value = http://www.mamicode.com/value; }public K getKey() { return key; }public V getValue() { return value; }}我们可以像下面这样去调用泛型方法：Pair<Integer, String> p1 = new Pair<>(1, \”apple\”);Pair<Integer, String> p2 = new Pair<>(2, \”pear\”);boolean same = Util.<Integer, String>compare(p1, p2);或者在Java1.7/1.8利用type inference，让Java自动推导出相应的类型参数：Pair<Integer, String> p1 = new Pair<>(1, \”apple\”);Pair<Integer, String> p2 = new Pair<>(2, \”pear\”);boolean same = Util.compare(p1, p2);边界符现在我们要实现这样一个功能，查找一个泛型数组中大于某个特定元素的个数，我们可以这样实现：publicstatic <T> int countGreaterThan(T[] anArray, T elem) {int count = 0;for (T e : anArray)if (e >elem) // compiler error++count;return count;}但是这样很明显是错误的，因为除了 short,int, double, long, float, byte, char 等原始类型，其他的类并不一定能使用操作符 > ，所以编译器报错，那怎么解决这个问题呢？答案是使用边界符。publicinterface Comparable<T> {publicint compareTo(T o);}做一个类似于下面这样的声明，这样就等于告诉编译器类型参数 T 代表的都是实现了 Comparable 接口的类，这样等于告诉编译器它们都至少实现了 compareTo 方法。publicstatic <T extendsComparable<T>> intcountGreaterThan(T[] anArray, T elem) {int count = 0;for (T e : anArray)if(e.compareTo(elem) > 0)++count;return count;}通配符在了解通配符之前，我们首先必须要澄清一个概念，还是借用我们上面定义的Box类，假设我们添加一个这样的方法：publicvoid boxTest(Box<Number> n) { /* … */ }那么现在 Box<Number>n 允许接受什么类型的参数？我们是否能够传入 Box<Integer> 或者 Box<Double> 呢？答案是否定的，虽然Integer和Double是Number的子类，但是在泛型中 Box<Integer> 或者 Box<Double> 与 Box<Number> 之间并没有任何的关系。这一点非常重要，接下来我们通过一个完整的例子来加深一下理解。