1、引言
我們知道，使用變量之前要定義，定義一個變量時必須要指明它的數據類型，什麼樣的數據類型賦給什麼樣的值。假如我們現在要定義一個類來表示座標，要求座標的數據類型可以是整數、小數和字符串，例如：
x = 10、y = 10
x = 12.88、y = 129.65
x = "hello"、y = "world"針對不同的數據類型，除了藉助方法重載，還可以藉助自動裝箱和向上轉型。我們知道，基本數據類型可以自動裝箱，被轉換成對應的包裝類；Object是所有類的祖先類，任何一個類的實例都可以向上轉型爲Object類型，例如：
int --> Integer --> Object
double -->Double --> Object
String --> Object這樣，只需要定義一個方法，就可以接收所有類型的數據。如：
public class Test {
public static void main(String[] args){
Point p = new Point();
p.setX(10); // int -> Integer -> Object
p.setY(20);
int x = (Integer)p.getX(); // 必須向下轉型
int y = (Integer)p.getY();
System.out.println("This point is：" + x + ", " + y);
p.setX(25.4); // double -> Integer -> Object
p.setY("hello world");
double m = (Double)p.getX(); // 必須向下轉型
double n = (Double)p.getY(); // 運行期間拋出異常
System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
}
}
class Point{
Object x = 0;
Object y = 0;
public Object getX() {
return x;
}
public void setX(Object x) {
this.x = x;
}
public Object getY() {
return y;
}
public void setY(Object y) {
this.y = y;
}
}上面的代碼中，生成座標時不會有任何問題，但是取出座標時，要向下轉型，向下轉型存在着風險，而且編譯期間不容易發現，只有在運行期間纔會拋出異常，所以要儘量避免使用向下轉型。運行上面的代碼，第12行會拋出java.lang.ClassCastException異常。
2、泛型介紹
那麼，有沒有更好的辦法，既可以不使用重載（有重複代碼），又能把風險降到最低呢？有，可以使用泛型類(Java Class)，它可以接受任意類型的數據。所謂“泛型”，就是“寬泛的數據類型”，任意的數據類型。更改上面的代碼，使用泛型類：
public class Test {
public static void main(String[] args){
// 實例化泛型類
Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>();
p1.setX(10);
p1.setY(20);
int x = p1.getX();
int y = p1.getY();
System.out.println("This point is：" + x + ", " + y);
Point<Double, String> p2 = new Point<Double, String>();
p2.setX(25.4);
p2.setY("hello world");
double m = p2.getX();
String n = p2.getY();
System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
}
}
// 定義泛型類
class Point<T1, T2>{
T1 x;
T2 y;
public T1 getX() {
return x;
}
public void setX(T1 x) {
this.x = x;
}
public T2 getY() {
return y;
}
public void setY(T2 y) {
this.y = y;
}
}
/*
運行結果：
This point is：10, 20
This point is：25.4, hello world
*/與普通類的定義相比，上面的代碼在類名後面多出了<T1, T2>，T1和T2是自定義的標識符，也是參數用來傳遞數據的類型，而不是數據的值，我們稱之爲類型參數。在泛型中，不但數據的值可以通過參數傳遞，數據的類型也可以通過參數傳遞。T1和T2只是數據類型的佔位符，運行時會被替換爲真正的數據類型。
傳值參數（我們通常所說的參數）由小括號包圍，如 (int x, double y)，類型參數（泛型參數）由尖括號包圍，多個參數由逗號分隔，如 <T> 或 <T, E>。
類型參數需要在類名後面給出。一旦給出了類型參數，就可以在類中使用了。類型參數必須是一個合法的標識符，習慣上使用單個大寫字母，通常情況下，K表示鍵，V表示值，E表示異常或錯誤，T表示一般意義上的數據類型。
3、泛型的實例化
（1）泛型類在實例化時必須指出具體的類型，也就是向類型參數傳值，格式爲：
className variable<dataType1, dataType2> = new className<dataType1, dataType2>();
//也可以省略等號右邊的數據類型，但是會產生警告，即：
className variable<dataType1, dataType2> = new className();因爲在使用泛型類時指明瞭數據類型，賦給其他類型的值會拋出異常，既不需要向下轉型，也沒有潛在的風險，比本文一開始介紹的自動裝箱和向上轉型要更加實用。
（2）類型參數只能用來表示引用類型，不能用來表示基本類型，如int、double、char等。但是傳遞基本類型不會報錯，因爲它們會自動裝箱成對應的包裝類。
4、泛型方法
除了定義泛型類，還可以定義泛型方法，例如，定義一個打印座標的泛型方法：
public class Test {
public static void main(String[] args){
// 實例化泛型類
Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>();
p1.setX(10);
p1.setY(20);
p1.printPoint(p1.getX(), p1.getY());
Point<Double, String> p2 = new Point<Double, String>();
p2.setX(25.4);
p2.setY("hello world");
p2.printPoint(p2.getX(), p2.getY());
}
}
// 定義泛型類
class Point<T1, T2>{
T1 x;
T2 y;
public T1 getX() {
return x;
}
public void setX(T1 x) {
this.x = x;
}
public T2 getY() {
return y;
}
public void setY(T2 y) {
this.y = y;
}
// 定義泛型方法
public <T1, T2> void printPoint(T1 x, T2 y){
T1 m = x;
T2 n = y;
System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
}
}
/*
運行結果：
This point is：10, 20
This point is：25.4, hello world
*/上面的代碼中定義了一個泛型方法printPoint()，既有普通參數，也有類型參數，類型參數需要放在修飾符後面、返回值類型前面。一旦定義了類型參數，就可以在參數列表、方法體和返回值類型中使用了。
與使用泛型類不同，使用泛型方法時不必指明參數類型，編譯器會根據傳遞的參數自動查找出具體的類型。泛型方法除了定義不同，調用就像普通方法一樣。
注意：泛型方法與泛型類沒有必然的聯繫，泛型方法有自己的類型參數，在普通類中也可以定義泛型方法。泛型方法printPoint()中的類型參數T1, T2與泛型類Point中的 T1, T2沒有必然的聯繫，也可以使用其他的標識符代替：
public static <V1, V2> void printPoint(V1 x, V2 y){
V1 m = x;
V2 n = y;
System.out.println("This point is：" + m + ", " + n);
}5、泛型接口
在Java中也可以定義泛型接口，這裏不再贅述，僅僅給出示例代碼：
public class Demo {
public static void main(String arsg[]) {
Info<String> obj = new InfoImp<String>("www.weixueyuan.net");
System.out.println("Length Of String: " + obj.getVar().length());
}
}
//定義泛型接口
interface Info<T> {
public T getVar();
}
//實現接口
class InfoImp<T> implements Info<T> {
private T var;
// 定義泛型構造方法
public InfoImp(T var) {
this.setVar(var);
}
public void setVar(T var) {
this.var = var;
}
public T getVar() {
return this.var;
}
}
/*
運行結果：
Length Of String: 18
*/6、類型擦除
如果在使用泛型時沒有指明數據類型，那麼就會擦除泛型類型，如：
public class Demo {
public static void main(String[] args){
Point p = new Point(); // 類型擦除
p.setX(10);
p.setY(20.8);
int x = (Integer)p.getX(); // 向下轉型
double y = (Double)p.getY();
System.out.println("This point is：" + x + ", " + y);
}
}
class Point<T1, T2>{
T1 x;
T2 y;
public T1 getX() {
return x;
}
public void setX(T1 x) {
this.x = x;
}
public T2 getY() {
return y;
}
public void setY(T2 y) {
this.y = y;
}
}
/*
運行結果：
This point is：10, 20.8
*/因爲在使用泛型時沒有指明數據類型，爲了不出現錯誤，編譯器會將所有數據向上轉型爲Object，所以在取出座標使用時要向下轉型，這與本文一開始不使用泛型沒什麼兩樣。
7、限制泛型的可用類型
在上面的代碼中，類型參數可以接受任意的數據類型，只要它是被定義過的。但是，很多時候我們只需要一部分數據類型就夠了，用戶傳遞其他數據類型可能會引起錯誤。例如，編寫一個泛型函數用於返回不同類型數組（Integer 數組、Double 數組、Character 數組等）中的最大值：
public <T> T getMax(T array[]){
T max = null;
for(T element : array){
max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max;
}
return max;
}上面的代碼會報錯，doubleValue()是Number類的方法，不是所有的類都有該方法，所以我們要限制類型參數T，讓它只能接受Number及其子類（Integer、Double、Character 等）。
通過 extends 關鍵字可以限制泛型的類型，改進上面的代碼：
public <T extends Number> T getMax(T array[]){
T max = null;
for(T element : array){
max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max;
}
return max;
}<T extends Number> 表示T只接受 Number 及其子類，傳入其他類型的數據會報錯。這裏的限定使用關鍵字extends，後面可以是類也可以是接口。但**這裏的extends已經不是繼承的含義了，應該理解爲T是繼承自Number類的類型，或者T是實現了XX接口的類型。
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