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JAVA泛型介绍与举例

news 2025/7/1 21:58:21

Java中，泛型用于编译阶段限制集合中元素的类型，或者限制类中某个属性的类型，编译过程中发生类型擦除，最终还是Object类型。

1. 集合中的泛型

集合默认可以存储任何类型的元素，即Object类型，当使用一个集合存储String类型元素时

不使用泛型

        List list = new ArrayList();
        list.add("a");
        // 当使用集合中的元素时，需要手动进行类型转换
        String str0 = (String) list.get(0);
        // 而且无法保证集合的正确性
        list.add(123);
        // 运行时报错类型转换异常 ClassCastException
        String str1 = (String) list.get(1);

使用泛型

        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("a");
        // 当使用集合中的元素时，通过泛型可以确定，集合中都是指定类型，故不需要手动进行类型转换
        String str0 = list.get(0);
        // list.add(123); // 编译不通过

2. 类中泛型

类中使用泛型与集合中同理，使用泛型可以避免使用时的手动强制转换，并保证数据的合法性。

不使用泛型

    public static void main(String[] args) {
        Box box = new Box("abc");
        String value = (String) box.getValue();
        box.setValue(123);
        // 运行时报错类型转换异常 ClassCastException
        value = (String) box.getValue(); 
    }
    static class Box {
        private Object value;
        public Box(Object value) {
            this.value = value;
        }
        public Object getValue() {
            return value;
        }
        public void setValue(Object value) {
            this.value = value;
        }
    }

3. 使用泛型

    public static void main(String[] args) {
        Box<String> box = new Box<>("abc");
        String value = box.getValue();
        // box.setValue(123); 编译不通过
    }
    static class Box<T> {
        private T value;
        public Box(T value) {
            this.value = value;
        }
        public T getValue() {
            return value;
        }
        public void setValue(T value) {
            this.value = value;
        }
    }

3. ？和 extends 和 super

? 表示不确定的类型，通常配置 extends 或 super，限制泛型的范围

    public static void main(String[] args) {
        // <? extends Animal>
        List<? extends Animal> extendsList = new ArrayList<>();
        // List<? extends Animal> 只允许读取，因为集合中的元素肯定是Animal或其子类
        Animal animal = extendsList.get(0); 
        // List<? extends Animal> 不允许新增，因为只知道集合中的元素肯定是Animal或其子类，但无法确定类型的下限
        // extendsList.add(new Cat()); 

        // <? super Animal>
        List<? super Animal> supperList = new ArrayList<>();
        // List<? super Animal> 允许新增Animal的子类，因为集合中的元素肯定是Animal或其父类
        supperList.add(new Cat());
        // List<? super Animal> 不允许读取为Animal，因为集合中的元素肯定是Animal或其父类类，但无法确定类型的上限
        // Animal animal = supperList.get(0); 
        // 但是可以读取为Object，因为Object是所有类的父类
        Object object = supperList.get(0); 
		
		// 通配符?
		List<?> list = new ArrayList<>();
		// List<?> 相当于 List<? extends Object>，只允许读取为Object，不允许新增
		list.get(0);
    }
    static class Animal {
    }
    static class Cat extends Animal {
    }
    static class Dog extends Animal {
    }