Java泛型类怎么定义

#### 内容 在Java编程中，泛型是一个强大的特性，它允许我们为类、接口和方法定义类型参数，从而提高代码的复用性、安全性和可读性。从我的角度来看，泛型的主要目的是在编译时提供类型安全，同时保持代码的灵活性。在没有泛型之前，我们通常使用Object类作为容器来存储任何类型的数据，这不仅限制了类型检查，还增加了类型转换的开销。

定义与目的

泛型在Java中的引入，主要是为了解决类型擦除带来的问题。在Java中，泛型在编译时会被擦除，这意味着所有的泛型信息在运行时都会丢失。泛型类的定义如下：

public class Box<T> {
    private T t;

    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
}

在这个例子中，Box类是一个泛型类，T是一个类型参数，它可以是任何有效的Java类型。

对比与区别

泛型与非泛型的主要区别在于类型安全。非泛型代码中，容器类通常使用Object类作为类型，这需要在取出数据时进行类型转换，而泛型则在编译时就确定了类型，避免了类型转换和潜在的ClassCastException。

核心类与方法

Java的泛型主要涉及以下几个核心概念：

• 类型参数：使用尖括号<>定义，如<T>。
• 泛型类：类定义中包含类型参数，如Box<T>。
• 泛型接口：与泛型类类似，但用于定义契约。
• 泛型方法：在方法级别定义类型参数，提供更细粒度的类型控制。

使用场景

泛型常用于集合类，如ArrayList<T>、HashMap<K, V>等，它们允许我们定义特定类型的集合，避免了类型转换的需要。此外，泛型也常用于设计灵活的、可重用的代码，如数据结构、算法实现等。

代码案例

以下是两个详细的代码案例，展示了泛型在不同场景下的应用。

案例一：泛型类实现简单的栈

public class GenericStack<T> {
    private T[] stack;
    private int top = 0;

    public GenericStack(int size) {
        stack = (T[]) new Object[size];
    }

    public void push(T element) {
        if (top < stack.length) {
            stack[top++] = element;
        }
    }

    public T pop() {
        if (top > 0) {
            return stack[--top];
        }
        return null;
    }
}

案例二：泛型方法实现类型安全的数组操作

public class ArrayUtils {

    public static <T> void sort(T[] array) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            T temp = array[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && less(array[j], temp)) {
                array[j + 1] = array[j];
                j--;
            }
            array[j + 1] = temp;
        }
    }

    private static <T extends Comparable<T>> boolean less(T v, T w) {
        return v.compareTo(w) < 0;
    }
}

相关问题及回答表格

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