Java泛型的定义与运用

news2025/11/4 10:36:01

泛型

泛型的作用从使用层面上来说是统一数据类型，防止将来的数据转换异常。从定义层面上来说，定义带泛型的类，方法等，将来使用的时候给泛型确定什么类型，泛型就会变成什么类型，凡是涉及到泛型的都会变成确定的类型，代码更灵活。
不使用泛型，少了限制，则在集合添加数据就不会类型异常的错误，导致运行结果出错。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add("1");
        list.add(666);
        list.add(true);
        for (Object o : list) {
            String s = (String) o;
            System.out.println(s.length());
        }
    }
}

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泛型中的类型必须是引用类型
如果泛型不写,默认类型为Object

泛型的定义

含有泛型的类

new对象的时候确定类型，格式：

public class 类名<E>{ }

public class MyArrayList <E>{
    Object[] obj = new Object[5];//定义一个数组,充当ArrayList底层的数组,长度直接规定为10
    int size;
    public boolean add(E e){ //定义一个add方法,参数类型需要和泛型类型保持一致
        obj[size] = e;
        size++;
        return true;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return Arrays.toString(obj);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student<String> list1 = new Student<>();
        list1.add("张三");
        list1.add("李四");
        System.out.println(list1);//直接输出对象名,默认调用toString
        Student<Integer> list2 = new Student<>();
        list2.add(1);
        list2.add(2);
        System.out.println(list2);
    }
}

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含有泛型的方法

调用的时候确定类型，其格式：

修饰符 <E> 返回值类型 方法名(E e)

public class Student {
    public static <E> void addAll(ArrayList<E> list, E...e){ //定义一个静态方法addAll,添加多个集合的元素，传入可变参数
        for (E element : e) {
            list.add(element);
        }
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
        Student.addAll(list1, "张三", "李四");
        System.out.println(list1);
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        Student.addAll(list2, 1, 2);
        System.out.println(list2);
    }
}

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含有泛型的接口

格式：

public interface 接口名<E>{  }

什么时候确定类型分两种，一种是在实现类的时候还没有确定类型,只能在new实现类的时候确定类型了，例如ArrayList。一种是在实现类的时候直接确定类型了比如Scanner。

public interface MyList <E>{
    public boolean add(E e);
}

public class MyArrayList<E> implements MyList<E>{
    Object[] obj = new Object[5];
    int size;
    public boolean add(E e){ //定义一个add方法,参数类型需要和泛型类型保持一致
        obj[size] = e;
        size++;
        return true;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return Arrays.toString(obj);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyArrayList<String> list = new MyArrayList<>();
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        System.out.println(list);
    }
}

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泛型通配符

泛型通配符使得我们能够更加灵活地处理泛型类型，使代码更通用且可复用。包括以下几类
E：Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
T：Type（Java 类）
K：Key（键）
V：Value（值）
N：Number（数值类型）
?：表示不确定的 java 类型

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add("张三");
        list1.add("李四");
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(1);
        list2.add(2);
        test(list1);
        test(list2);
    }
    public static void test(ArrayList<?> list){ //？表示不确定的 java 类型
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }
    }
}

泛型的上限下限

泛型的上下限可以规定泛型的范围
上限：?只能接收extends后面的本类类型以及子类类型
格式：<? extends 类型>
下限：?只能接收super后面的本类类型以及父类类型
格式：<? super 类型>
Integer的父类Number
Number的父类Object
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