【java基础（五十二）】泛型方法和类型变量的限定

泛型方法

前面已经介绍了如何定义一个泛型类。实际上，还可以定义一个带有类型参数的简单方法。

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

这个方法是在普通类中定义的，而不是在泛型类中定义的。然而，这是一个泛型方法，可以从尖括号和类型变量看出这一点。注意，类型变量放在修饰符的后面，返回类型的前面。

泛型方法可以定义在普通类中，也可以定义在泛型类中。

当调用一个泛型方法时，在方法名前的尖括号中放入具体的类型：

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

在这种情况下，方法调用中可以省略<String>类型参数。编译器有足够的信息能够推断出所调用的方法。它用names的类型与泛型类型进行匹配并推断出T一定是String。也就是说，可以调用：

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

几乎在大多数情况下，对于泛型方法的类型引用没有问题。偶尔，编译器也会提示错误，此时需要解释错误报告。如：

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

错误消息会以晦涩的方式指出（不同的编译器给出的错误消息可能有所不同）：解释这句代码有两种方法，而且这两种方法都是合法的。简单地说，编译器将会自动打包参数为1个Double和2个Integer对象，而后寻找这些类的共同超类型。事实上，找到2个这样的超类型：Number和Comparable接口，其本身也是一个泛型类型。在这种情况下，可以财局的补救措施是将所有的参数写为double值。

类型变量的限定

有时，类或方法需要对类型变量加以约束。下面是一个典型的例子。我们要计算数组中的最小元素：

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，这里有一个问题。请看一下min方法的代码内部。变量smallest类型为T，这意味着它可以是任何一个类的对象。怎么才能确信T所属的类有compareTo方法呢？

解决这个问题的方案是将T限制为实现了Comparable接口的类。可以通过对类型变量T设置限定（bound）实现这一点：

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

实际上Comparable接口本身就是一个泛型类型。目前，我们忽略其复杂性以及编译器产生的警告。

现在，泛型的min方法只能被实现了Comparable接口的类（如String、LocalDate等）的数组调用。

或许你会感到奇怪，在此为什么使用关键字extends而不是implements？毕竟，Comparable是一个接口。

<T extends BoundingType>

表示T应该是绑定类型的子类型（subtype）。T和绑定类型可以是类，也可以是接口。选择关键字extends的原因是更接近子类的概念，并且Java的设计者也不打算在语言中再添加一个新的关键字。

一个类型变量或通配符可以有多个限定，如：

T extends Comparable & Serializable

限定类型用“&”分割，而逗号用来分割类型变量。

在Java的继承中，可以根据需要拥有多个接口超类型，但限定中至多有一个类。如果用一个类作为限定，它必须是限定列表中的第一个。

实例

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);
	}
	
}

结果

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