【java基礎（五十二）】泛型方法和類型變量的限定

泛型方法

前面已經介紹瞭如何定義一個泛型類。實際上，還可以定義一個帶有類型參數的簡單方法。

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

這個方法是在普通類中定義的，而不是在泛型類中定義的。然而，這是一個泛型方法，可以從尖括號和類型變量看出這一點。注意，類型變量放在修飾符的後面，返回類型的前面。

泛型方法可以定義在普通類中，也可以定義在泛型類中。

當調用一個泛型方法時，在方法名前的尖括號中放入具體的類型：

String middle = ArrayAlg.<String>getMiddle("John", "Q", "PUblic");

在這種情況下，方法調用中可以省略<String>類型參數。編譯器有足夠的信息能夠推斷出所調用的方法。它用names的類型與泛型類型進行匹配並推斷出T一定是String。也就是說，可以調用：

String middle = ArrayAlg.getMiddle("John", "Q", "PUblic");

幾乎在大多數情況下，對於泛型方法的類型引用沒有問題。偶爾，編譯器也會提示錯誤，此時需要解釋錯誤報告。如：

double middle = ArrayAlg.getMiddle(3.14, 1729, 0);

錯誤消息會以晦澀的方式指出（不同的編譯器給出的錯誤消息可能有所不同）：解釋這句代碼有兩種方法，而且這兩種方法都是合法的。簡單地說，編譯器將會自動打包參數爲1個Double和2個Integer對象，而後尋找這些類的共同超類型。事實上，找到2個這樣的超類型：Number和Comparable接口，其本身也是一個泛型類型。在這種情況下，可以財局的補救措施是將所有的參數寫爲double值。

類型變量的限定

有時，類或方法需要對類型變量加以約束。下面是一個典型的例子。我們要計算數組中的最小元素：

class ArrayAlg {
	public static <T> T min(T[] a) {
		if (a == null || a.length == 0) return null;
		T smallest = a[0];
		for (int i = 1; i < a.length; i++)
			if (smallest.compareTo(a[i]) > 0) smallest = a[i];

		return smallest;
	}
}

但是，這裏有一個問題。請看一下min方法的代碼內部。變量smallest類型爲T，這意味着它可以是任何一個類的對象。怎麼才能確信T所屬的類有compareTo方法呢？

解決這個問題的方案是將T限制爲實現了Comparable接口的類。可以通過對類型變量T設置限定（bound）實現這一點：

public static <T extends Comparable> T min(T[] a) ...

實際上Comparable接口本身就是一個泛型類型。目前，我們忽略其複雜性以及編譯器產生的警告。

現在，泛型的min方法只能被實現了Comparable接口的類（如String、LocalDate等）的數組調用。

或許你會感到奇怪，在此爲什麼使用關鍵字extends而不是implements？畢竟，Comparable是一個接口。

<T extends BoundingType>

表示T應該是綁定類型的子類型（subtype）。T和綁定類型可以是類，也可以是接口。選擇關鍵字extends的原因是更接近子類的概念，並且Java的設計者也不打算在語言中再添加一個新的關鍵字。

一個類型變量或通配符可以有多個限定，如：

T extends Comparable & Serializable

限定類型用“&”分割，而逗號用來分割類型變量。

在Java的繼承中，可以根據需要擁有多個接口超類型，但限定中至多有一個類。如果用一個類作爲限定，它必須是限定列表中的第一個。

實例

PairTest2.java

package cn.freedompc.pair2;

import java.time.LocalDate;

import cn.freedompc.pair.Pair;

public class PairTest2 {

	public static void main(String[] args) {
		LocalDate[] birthdays = {
				LocalDate.of(1906, 12, 9),
				LocalDate.of(1815, 12, 10),
				LocalDate.of(1903, 12, 3),
				LocalDate.of(1910, 6, 22),	
		};
		Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);
		System.out.println("min = " + mm.getFirst());
		System.out.println("max = " + mm.getSecond());
	}
	
}

class ArrayAlg {
	
	public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a) {
		if (a == null || a.length == 0) return null;
		T min = a[0];
		T max = a[0];
		for (int i = 1; i < a.length; i++) {
			if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
			if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
		}
		return new Pair<>(min, max);
	}
	
}

結果

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