java零基礎入門-高級特性篇(六) 泛型 中

泛型的使用位置，除了最常見的約束集合元素，還可以使用在介面，類，方法上面。最本質的原因就是為了在使用介面，類，方法的時候，可以將類型作為參數，進行類型的參數傳遞。這樣可以使程序的編寫更加的靈活，在創建對象，調用方法的時候動態的指定類型，所以泛型也可以理解為類型的參數化。

類型參數化

光看名字，又不好理解，通俗點可以這樣理解。定義方法，介面的時候可以傳遞參數，參數通常都是指定類型的，比如

public void add（Student student)；

public void add (Teacher teacher);

這裡的student是Student類型的參數，teacher是Teacher 類型的參數，他們已經指定好類型了。那麼類型的參數化，就是指將類型作為參數傳遞進方法。比如

public void add（E e）;

這裡的add方法並沒有指定任何一個具體的類型，而是將類型也作為了參數，E是任何一個類型，e是任意類型E的實例。如果傳遞進來的類型參數是Student，那麼這個方法就是add（Student student);，如果傳遞進來的類型參數是Teacher ，那麼這個方法就是add (Teacher teacher);

當使用泛型定義參數的時候，每一個傳遞進來的類型參數，就創建了一個該方法的版本，add（Student student)是一個add(E e)的版本，add (Teacher teacher)也是一個add(E e)版本。類型參數化的好處是使代碼變得更加靈活，原因就在於此，因為可以通過對類型的抽象，使代碼匹配各種不同有具體類型版本的需求。

泛型介面和泛型類

泛型介面的定義，public interface man<T>{...}。在介面名後面加上泛型類型參數T，這樣就定義了一個泛型介面。

在介面中定義的類型參數可以在介面中當做類型使用，任何需要類型的地方都可以使用類型參數替代。比如傳遞的類型是Teacher，那麼run(T t)就是老師在跑路，getObject（）方法返回一個老師對象，getAll(String name)方法可以根據學校名字獲取所有老師。加入傳遞的是Student，那麼上面三個方法分別是學生在跑路，獲取一個學生對象，根據學校名稱返回所有學生。使用泛型介面，可以在實現的時候才定義具體需要實現的類型，使介面可以進行更高級的抽象。

泛型類的定義，public class Man<T>{...}，在類名後面加上泛型類型參數T，這樣就定義了一個泛型類。

和泛型介面不同，類有構造器，並且構造器也可以使用泛型類型參數。在這個泛型類裡面，使用了兩個泛型類型參數，如果有必要可以定義更多的泛型參數。

如果java裡面沒有繼承這個特性，那麼泛型到這裡就講完了，但是，正因為java有繼承這個特性，會導致很多其他的問題出現，其複雜程度會幾何級的上升，後面的知識點對抽象能力和思維能力有較高的要求，請做好戰鬥準備。

下面從集合開始，先來思考幾個前面沒有思考過的問題。

1.如果集合加上了泛型，那麼如果添加的元素是泛型的子類或者父類能添加進去嗎？

上面例子可以看出，如果泛型類型有子類，添加泛型類型的子類是可以的，但是如果泛型類型有父類，往集合添加泛型類型的父類會出現編譯錯誤。因為子類繼承了父類的所有方法，所以如果添加的是子類，當從集合取出的元素調用泛型類型的方法也不會有什麼問題。但是如果定義的是子類的泛型集合，放入的是父類元素，當要使用子類方法的時候，父類元素可能沒有，那麼就會發生錯誤，所以泛型是子類型的話，是不允許加入父類型元素的。

2.再看另一個問題，如果父類是泛型類型，如何定義子類？

如果將一個類定義為泛型類，那麼在創建該泛型類的子類的時候不能將子類直接繼承該泛型類，而是需要指定父類泛型的類型。比如父類是Book<T>，子類不能直接extends Book<T>，而是需要指定T的類型，上例中使用的Book<Double>作為類型。

在java中，泛型不能繼承和實現。為什麼？WHY？請手動滑動到本章最上面，跟我一起念，類型參數化。問題的關鍵就在這裡，因為泛型將類型作為一種參數，而參數是什麼？在定義方法的時候，他不需要具體指定是什麼數據，但是一旦你調用使用這個方法，就必須指定這個參數具體是什麼。

由於方法中的泛型需要在定義類的時候就指定，所以如果需要使用含有泛型的方法，必須在創建該泛型類對象的時候就需要指定泛型類型，因為使用的時候必須指定類型，不論是普通參數還是泛型參數。那為什麼繼承的時候也要確定泛型呢？因為繼承就是在使用一個已經定義好的類，使用泛型類，就要指定類型。

3.用什麼樣的參數形式來接受List<Book>這種形式的參數？

現在需要為所有List抽象一個方法，不論給的參數是List<Book>，List<String>，都可以接收並且列印List中的元素。是不是理所當然的想到了List<Object>？用List<Object>來接收參數就行了嘛。

啪啪啪，臉是不是很疼。顯然這樣是不可以的，錯誤提示參數類型不匹配，Object是所有類型的父類，但是List<Object>並不是List<Book>的父類，那應該使用什麼方法達到上面的要求呢？泛型提供了一個泛型通配符用於接收所有類型的泛型類型。

泛型的通配符

泛型的通配符可以很好的解決所有泛型類型父類的問題，使用<?>來作為類或介面的泛型參數，這樣就可以抽象出泛型類的父類。比如用List<?>可以看做所有List的父類，Set<?>可以看做所有Set的父類，使用？來表示一個未定義的類型，用來接受任何類型參數。

但是如果使用通配符，在部分功能上是會受到限制的。

1.只能通過Object遍歷集合。在訪問通配符泛型List<?>的時候，集合里的元素只能當做Object來訪問，因為在定義的時候只是一個通配符，不是具體類型，所以不能進行類型轉換隻能作為Object訪問。

2.不能使用add方法。List提供的add（E e）方法是需要指定類型的，這裡不是E嗎？這是個泛型類型啊？為什麼要提供類型？因為這是定義，一旦要使用add(E e)方法，必須指定具體的類型。定義通配符以後，在使用通配符的方法里是不知道類型的，所以不能使用add方法。

就算是Object類型也不能使用add方法，為什麼？假設可以添加，會發生什麼問題？如果我使用List<Book>作為參數，傳入到printAllObject方法，運行完列印元素的語句後，會往List<Book>類型的集合裡面新增一個Object類型的對象，而Object又是Book類型的父類，上面說過，泛型類型的父類型元素不能添加到該集合，所以這裡就算是Objcet類型也不能添加。所以使用泛型通配符的話，這個集合的作用就是使用Object類型來遍歷它。

上面第二點，如果集合使用了泛型通配符，要往集合添加Object是不允許的，因為無論最後來的是什麼類型，Object都是這個類型的父類，所以不允許添加Object類型。那麼如果我可以保證添加一個元素，一定是泛型類型的子類，那麼是不是可以添加元素了？這個問題就涉及到泛型通配符的上下限問題了。下章繼續。

本章有很多類名稱相同，但是內容不同，請在不同的包下進行操作。

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