Java泛型一覽筆錄 原

1、什麼是泛型？

泛型（Generics ）是把類型參數化，運用於類、接口、方法中，可以通過執行泛型類型調用 分配一個類型，將用分配的具體類型替換泛型類型。然後，所分配的類型將用於限制容器內使用的值，這樣就無需進行類型轉換，還可以在編譯時提供更強的類型檢查。

 

2、泛型有什麼用？

泛型主要有兩個好處：

（1）消除顯示的強制類型轉換，提高代碼複用

（2）提供更強的類型檢查，避免運行時的ClassCastException

 

3、泛型的使用

類型參數（又稱類型變量）用作佔位符，指示在運行時爲類分配類型。根據需要，可能有一個或多個類型參數，並且可以用於整個類。根據慣例，類型參數是單個大寫字母，該字母用於指示所定義的參數類型。下面列出每個用例的標準類型參數：

E：元素
K：鍵
N：數字
T：類型
V：值
S、U、V 等：多參數情況中的第 2、3、4 個類型
?  表示不確定的java類型（無限制通配符類型）

 

4、有界泛型

<? extends T>：是指 “ 上界通配符 （Upper Bounds Wildcards） ”

<? super T>：是指 “ 下界通配符 （Lower Bounds Wildcards） ”

---這裏有個坑

舉個例子，如下，註釋的部分是編譯不通過的。

/**
 * @author Sven Augustus
 */
public class Test {

	static class Species{}
	static class Human extends Species{}
	static class Man extends Human{}
	static class Woman extends Human{}

	public static void main(String[] args) {
		List<Human> list = new ArrayList<Human>();
		list.add(new Man());
		list.add(new Woman());
//		Man o11 = (Man) list.get(0); // 這不能保證轉型成功，也不是泛型的初衷
		Human o12 = list.get(0);

		List<? extends Human> list2 = new ArrayList<Human>();
//		list2.add(new Object()); // 編譯錯誤：這不能寫入元素，類型校驗失敗
//		list2.add(new Species()); // 編譯錯誤：這不能寫入元素，類型校驗失敗
//		list2.add(new Human()); // 編譯錯誤：這不能寫入元素，類型校驗失敗
//		list2.add(new Man()); // 編譯錯誤：這不能寫入元素，類型校驗失敗
//		list2.add(new Woman()); // 編譯錯誤：這不能寫入元素，類型校驗失敗
//		Man o21 = (Man) list2.get(0);// 這不能保證轉型成功，也不是泛型的初衷
		Human o22 = list2.get(0);

		List<? super Human> list3 = new ArrayList<Human>();
//		list3.add(new Object()); // 編譯錯誤：這不能寫入元素，類型校驗失敗
//		list3.add(new Species()); // 編譯錯誤：這不能寫入元素，類型校驗失敗
		list3.add(new Human());
		list3.add(new Man());
		list3.add(new Woman());
//		Man o31 = (Man) list3.get(0); // 這不能保證轉型成功，也不是泛型的初衷
//		Human o32 = list3.get(0); // 編譯錯誤：無法自動轉型爲 Number
		Object o33 = list3.get(0);
	}

}

 

那麼我們看到

如 List<? extends T> 大家以爲元素爲 T以及其所有子類的對象 的List。其實不是。元素類型 僅指T的某一個不確定的子類，是單一的一個不確定類，沒有具體哪個類。因此不能插入一個不確定的。

List<? super T> 大家以爲元素爲 T以及其父類的對象 的List。其實不是，元素類型 僅指T的某一個不確定的父類，是單一的一個不確定類（只確定是T的父類），沒有具體哪個類。

因此：

不能往List<? extends T>中插入任何類型的對象。唯一可以保證的是，你可以從中讀取到T或者T的子類。

可以往List<? super T>中插入T或者T子類的對象，但不可以插入T父類的對象。可以讀取到Object或者Object子類的對象（你並不知道具體的子類是什麼）。

 

我們總結一下：

如果頻繁支持讀取數據，不要求寫數據，使用<? extends T>。即生產者 使用 <? extends T>

如果頻繁支持寫入數據，不特別要求讀數據，使用<? super T>。即消費者 使用 <? super T>

如果都需要支持，使用<T>。

 

5、類型擦除

Java的泛型在編譯期間，所有的泛型信息都會被擦除掉。

Class c1 = new ArrayList<Integer>().getClass();  
Class c2 = new ArrayList<Long>().getClass();   
System.out.println(c1 == c2); 

這就是 Java 泛型的類型擦除造成的，因爲不管是 ArrayList<Integer> 還是 ArrayList<Long>，在編譯時都會被編譯器擦除成了 ArrayList。Java 之所以要避免在創建泛型實例時而創建新的類，從而避免運行時的過度消耗。

 

6、泛型類型信息

那麼，如果我們確實某些場景，如HTTP或RPC或jackson需要獲取泛型進行序列化反序列化的時候，需要獲取泛型類型信息。

可以參照如下：

package io.flysium.standard.generic;

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

/**
 *  獲取運行時的泛型類型信息
 *
 * @author Sven Augustus
 */
public class Test2 {

	static class ParameterizedTypeReference<T> {
		protected final Type type;

		public ParameterizedTypeReference() {
			Type superClass = this.getClass().getGenericSuperclass();
			//if (superClass instanceof Class) {
	// throw new IllegalArgumentException(
//"Internal error: TypeReference constructed without actual type information");
			//	} else {
				this.type = ((ParameterizedType) superClass).getActualTypeArguments()[0];
			//}
		}

		public Type getType() {
			return type;
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
// System.out.println(new ParameterizedTypeReference<String>().getType());
// java.lang.ClassCastException: java.lang.Class cannot be cast to java.lang.reflect.ParameterizedType
// 此處會輸出報錯，因此ParameterizedTypeReference 應不能直接實例化，可以考慮加abstract

		System.out.println(new ParameterizedTypeReference<String>() { }.getType());
// ParameterizedTypeReference 的匿名內部類，可以觸發super()，
//即 ParameterizedTypeReference()的構造器邏輯，正常運行
	}

}

 

注意一個關鍵點：

可以通過定義類的方式（通常爲匿名內部類，因爲我們創建這個類只是爲了獲得泛型信息）在運行時獲得泛型參數。