1. 泛型入门

泛型的英文名Generic，java5以后，引入参数化类型（parameterized type）概念，允许在创建集合时指定集合元素的类型。Java 的参数化类型被称为泛型（Generic）。

代码示例：

 public static void main(String[] args) {// 指定类型为StringList<String> list = new ArrayList<>();list.add("dsf");// 类型不符，报错list.add(1);}

1.1 定义简单泛型类

public class Pair<T> {private T first;private T second;public Pair() {}public Pair(T min, T max) {this.first = min;this.second = max;}public T getFirst() {return first;}public void setFirst(T first) {this.first = first;}public T getSecond() {return second;}public void setSecond(T second) {this.second = second;}
}

类型变量T用<>括起来，使用大写形式。在java中，使用E表示集合中的元素，K和V表示键和值，T（U,S）表示任意类型。

使用示例：

public class ArrayAlg {public static Pair<String> minmax(String[] arr) {if (arr == null || arr.length == 0) {return null;}String min = arr[0];String max = arr[0];for (int i = 0, length = arr.length; i < length; i++) {if (min.compareTo(arr[i]) > 0) {min = arr[i];}if (max.compareTo(arr[i]) < 0) {max = arr[i];}}return new Pair<>(min, max);}}

1.2 泛型方法

   public static <T> T getMiddle(T... arr) {return arr[arr.length / 2];}

使用示例：

    public static void main(String[] args) {String sdaf = ArrayAlg.getMiddle("123", "sdaf");}

1.3 限定类型变量

public static <T extends Comparable> T min(T[] arr) {if (arr == null || arr.length == 0) {return null;}T min = arr[0];for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if (min.compareTo(arr[i]) > 0) {min = arr[i];}}return min;}

限定T是Comparable或Comparable的子类。

2. 擦除和转换

虚拟机没有泛型类型对象，所有对象都是普通类。

2.1 类型擦除

如果类型变量没有限定，那么会用原始Object替换T。
上文的Pair类的T没有指定上限。

public static void main(String[] args) {// 限定String类型Pair<String> pair = new Pair<String>("2134","sfsdf");String first = pair.getFirst();// pair2没有指定类型，first1只能知道是ObjectPair pair2 = pair;Object first1 = pair2.getFirst();// 编译报错String first2 = pair2.getFirst();}

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如果类型变量有限定，那么会用上限t替换T。

public class Apple<T extends Number> {T size;public Apple(T size) {this.size = size;}public T getSize() {return size;}public void setSize(T size) {this.size = size;}
}

public static void main(String[] args) {Apple<Integer> apple = new Apple<>(6);// 这里返回Integer对象Integer size = apple.getSize();// apple2丢失尖括号的类型信息，apple2只能知道Number类型Apple apple2 = apple;Number size1 = apple2.getSize();// 编译报错Integer size2 = apple2.getSize();}

在这里插入图片描述

步骤
Java编译器编译泛型的步骤：
1.检查泛型的类型，获得目标类型
2.擦除类型变量，并替换为限定类型（T为无限定的类型变量，用Object替换）
3.调用相关函数，并将结果强制转换为目标类型。

public static void main(String[] args) {ArrayList<String> arrayString = new ArrayList<String>();ArrayList<Integer> arrayInteger = new ArrayList<Integer>();System.out.println(arrayString.getClass() == arrayInteger.getClass());}

运行结果为true。getClass()总是返回原始类型。

3. 类型通配符

类型通配符：？，代表任意类型。

3.1 通配符上限

<? extends T>，意思是需要一个T类型或者T类型的子类。适用于消费集合元素为主的场景。

public class Animal {
}

Cat继承Animal 。

public class Cat extends Animal {}

  public static void handle(List<? extends Animal> list) {for (Animal animal : list) {System.out.println(animal);}// 编译报错，不能添加元素list.add(new Animal());list.add(new Cat());}

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3.2 通配符下限

<? super T>，意思是需要一个T类型或者T类型的父类。适用于生产元素为主的场景。

 public static void handle2(List<? super Cat> list) {// 只能是Objectfor (Object cat : list) {System.out.println(cat);}// 编译报错for (Cat cat : list) {System.out.println(cat);}list.add(new Cat());}

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3.3 例子

 public static void main(String[] args) {// 1.继承关系：Object > Animal > Cat > WhiteCatList<Animal> animals = new ArrayList<>();List<Cat> cats = new ArrayList<>();List<WhiteCat> whiteCats = new ArrayList<>();animals.add(new Animal());cats.add(new Cat());whiteCats.add(new WhiteCat());// 2.测试赋值操作// 下一行报错，只能赋值给Cat或Cat之类List<? extends Cat> extendsCatFromAnimal = animals;List<? super Cat> superCatFromAnimal = animals;List<? extends Cat> extendsCatFromCat = cats;List<? super Cat> superCatFromCat = cats;List<? extends Cat> extendsCatFromWhiteCat = whiteCats;// 报错，只能赋值给Cat或Cat的父类List<? super Cat> superCatFromWhiteCat = whiteCats;// 3.测试add方法// 均报错，无法addextendsCatFromCat.add(new Animal());extendsCatFromCat.add(new Cat());extendsCatFromCat.add(new WhiteCat());// 下一行报错，只能添加Cat或Cat的子类superCatFromCat.add(new Animal());superCatFromCat.add(new Cat());superCatFromCat.add(new WhiteCat());// 4.测试get方法// 所有super操作都能够返回元素，不过泛型丢失，只能是Object类型Object object = superCatFromAnimal.get(0);Object object2 = superCatFromCat.get(0);Object object3 = superCatFromWhiteCat.get(0);// 均可以返回Cat cat = extendsCatFromAnimal.get(0);Cat cat1 = extendsCatFromCat.get(0);// 报错，虽然WhiteCat继承Cat，但类型擦除之后是不知道的WhiteCat cat2 = extendsCatFromWhiteCat.get(0);}