--- title: "关于java泛型你应该知道的那些事儿" description: "系统梳理Java泛型知识：泛型类、接口与方法的定义，上下边界通配符的读写规则（频繁读用extends、频繁写用super），T与?的区别及泛型的各种使用限制。" date: 2020-03-17T09:30:49Z canonical: https://xiaobox.github.io/p/2020-03-17-guan-yu-java-fan-xing-ni-ying-gai-zhi-dao-de-na-xie-shi-er/ author: 小盒子 categories: ["后端"] tags: ["Java", "TypeScript"] source: https://mp.weixin.qq.com/s/_KaH4aL_Jc__3vJ9t-ydPg license: CC BY-NC-SA 4.0 license_url: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ --- # 关于java泛型你应该知道的那些事儿 **泛型的设计初衷：是为了减少类型转换错误产生的安全隐患，而不是为了实现任意化。** ### 泛型可以应用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口和泛型方法 - 泛型类在类名后面用尖括号表示泛型 ```cpp public class HelloWorld { private T t; public T getValue() { return t; } public void setValue(T t) { this.t = t; } } ``` - 泛型方法在方法声明中加入泛型 ```cs //这是泛型方法 static void printHelloWorld(T t){ LOGGER.info(t); } //这是一个普通方法 public T getT() { return t; } ``` - 泛型接口跟类类似 ```java public interface Generator { public T next(); } ```html **总结：** - **有带尖括号的才能表示是泛型类或方法或接口。而只有T的只能表示是泛型类型** - 泛型类型的命名并不是必须为T，也可以使用其他字母，如X、K等，只要是命名为单个大写字即可。 - 虽然没有强制的命名规范，但是为了便于代码阅读，也形成了一些约定俗成的命名规范，如下：

T	通用泛型类型，通常作为第一个泛型类型
S	通用泛型类型，如果需要使用多个泛型类型，可以将S作为第二个泛型类型
U	通用泛型类型，如果需要使用多个泛型类型，可以将U作为第三个泛型类型
V	通用泛型类型，如果需要使用多个泛型类型，可以将V作为第四个泛型类型
E	集合元素泛型类型，主要用于定义集合泛型类型
K	映射-键泛型类型，主要用于定义映射泛型类型
V	映射-值泛型类型，主要用于定义映射泛型类型
N	数值泛型类型，主要用于定义数值类型的泛型类型

### 通配符、上下边界、无界如果不对泛型类型做限制，则泛型类型可以实例化成任意类型，这种情况可能产生某些安全性隐患。为了限制允许实例化的泛型类型，我们需要一种能够限制泛型类型的手段，即：有界泛型类型 ```typescript // 有界泛型类型语法 - 继承自某父类 //有界泛型类型语法 - 实现某接口 //有界泛型类型语法 - 多重边界 //示例 //N标识一个泛型类型，其类型只能是Number抽象类的子类 //T标识一个泛型类型，其类型只能是Person类型的子类，并且实现了Comparable 和 Map接口 ``` ### 上边界通配符（） - 上界：用 extends 关键字声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的子类。 - 类型参数列表中如果有多个类型参数上限，用逗号分开 ```typescript private E test(K arg1, E arg2){} ``` - 上边界类型通配符可以确定父类型 - 在**获取数据**时，由于固定了上界，类型肯定是返回类型的子类型，可以通过向上转型成功获取。 - 在**写入数据**时，由于向下转型存在很大风险，Java泛型为了减低类型转换的安全隐患，不允许这种操作。 ![Image](https://pub-f29bf2b53160470c9a85250116509a24.r2.dev/post/2020-03-17-guan-yu-java-fan-xing-ni-ying-gai-zhi-dao-de-na-xie-shi-er/001-62930b6a.jpg) ```cs Plate p=new Plate(new Apple()); //不能存入任何元素 p.set(new Fruit()); //Error p.set(new Apple()); //Error //读取出来的东西只能存放在Fruit或它的基类里。 Fruit newFruit1=p.get(); Object newFruit2=p.get(); Apple newFruit3=p.get(); //Error ``` 原因是编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类，但具体是什么类型不知道。可能是Fruit？可能是Apple？也可能是Banana，RedApple，GreenApple？编译器在看到后面用Plate赋值以后，盘子里没有被标上有“苹果”。而是标上一个占位符：CAP#1，来表示捕获一个Fruit或Fruit的子类，具体是什么类不知道，代号CAP#1。然后无论是想往里插入Apple或者Meat或者Fruit编译器都不知道能不能和这个CAP#1匹配，所以就都不允许。 ### 下边界通配符（） - 下界通配符不影响往里面存储，但是读取出来的数据只能是Object类型。 - 和上界相对的就是下界，语法表示为： ![Image](https://pub-f29bf2b53160470c9a85250116509a24.r2.dev/post/2020-03-17-guan-yu-java-fan-xing-ni-ying-gai-zhi-dao-de-na-xie-shi-er/002-78d104c2.jpg) ```cs Plate p=new Plate(new Fruit()); //存入元素正常 p.set(new Fruit()); p.set(new Apple()); //读取出来的东西只能存放在Object类里。 Apple newFruit3=p.get(); //Error Fruit newFruit1=p.get(); //Error Object newFruit2=p.get(); ``` 因为下界规定了元素的最小粒度的下限，实际上是放松了容器元素的类型控制。既然元素是Fruit的基类，那往里存粒度比Fruit小的都可以。但往外读取元素就费劲了，只有所有类的基类Object对象才能装下。但这样的话，元素的类型信息就全部丢失。 1. 频繁往外读取内容的，适合用上界Extends。 2. 经常往里插入的，适合用下界Super。无边界通配符（）无边界通配符等同于上边界通配符，所以关于无边界通配符（）就很好理解了。因为可以确定父类型是Object，所以可以以Object去获取数据（向上转型）。但是不能写入数据。 ### 与的区别？和 T 都表示不确定的类型，区别在于我们可以对 T 进行操作，但是对？不行，比如如下这种： ```javascript // 可以 T t = operate(); // 不可以？car = operate(); ``` T 是一个确定的类型，通常用于泛型类和泛型方法的定义？是一个不确定的类型，通常用于泛型方法的调用代码和形参，不能用于定义类和泛型方法。类型参数 T 只具有一种类型限定方式： ```typescript T extends A ``` 但是通配符 ? 可以进行两种限定： ```typescript ? extends A ? super A ``` #### T 可以多重限定而 ? 不行 ```apache ```java ### 泛型使用的限制 ### 泛型不能使用基本类型 ```cpp // 编译前类型检查报错 List list = new List(); ``` ### 泛型不允许进行实例化 ```cs void test(T t){ //编译前类型检查报错 t = new T(); } ```java ### 泛型不允许进行静态化 ```cpp static class Demo{ // 编译前类型检查报错 private static T t; // 编译前类型检查报错 public static T getT() { return t; } } ```java ### 泛型不允许直接进行类型转换（通配符可以） ```php List integerList = new ArrayList(); List doubleList = new ArrayList(); //不能直接进行类型转换，类型检查报错 //integerList = doubleList; ``` ### 泛型不允许直接使用instanceof运算符进行运行时类型检查（通配符可以） ```javascript List stringList = new ArrayList(); //不能直接使用instanceof，类型检查报错 //LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList); //我们可以通过通配符的方式进行instanceof运行期检查（不建议）： //通过通配符实现运行时验证 LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList); ``` ### 泛型不允许创建确切类型的泛型数组（通配符可以） ```javascript //类型检查报错 //Demo6[] iDemo6s = new Demo6[2]; ``` ### 泛型不允许定义泛型异常类或者catch异常（throws可以） - 不允许定义泛型异常类（直接或间接扩展Throwable类） - 不允许捕获一个泛型异常 - 可以以异常类作为边界 - 可以throws泛型类型泛型不允许作为参数进行重载 ```cpp static class Demo8{ void test(List list){} //不允许作为参数列表进行重载 //void test(List list){} } ``` 参考： - https://blog.csdn.net/hanchao5272/article/details/79346471 - https://stackoverflow.com/questions/2723397/what-is-pecs-producer-extends-consumer-super - https://guofeng007.com/2018/03/01/java-super-extends-template/#%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%98%AF%E4%B8%8B%E7%95%8C - https://blog.csdn.net/hanchao5272/article/details/79352321 ![Image](https://pub-f29bf2b53160470c9a85250116509a24.r2.dev/post/2020-03-17-guan-yu-java-fan-xing-ni-ying-gai-zhi-dao-de-na-xie-shi-er/003-42df053f.jpg) 关注公众号获取更多精彩内容