java的泛型有哪些

在Java的世界里，泛型是一种强大的编程机制，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和安全性。通过泛型，我们可以创建出类型安全的集合，避免类型转换的繁琐，并增强代码的可读性。本文将从泛型的定义、目的和条件出发，详细解释泛型的使用，并提供两个详细的代码案例，以帮助读者深入理解泛型的妙用。

定义与目的

泛型（Generics）是Java 5引入的一个特性，它允许在编译时提供类型安全。泛型的目的是允许开发者定义类、接口和方法时，不指定具体的类型，而是使用一个类型参数（Type Parameter）来代替。这样，当其他开发者使用这些泛型类、接口或方法时，可以指定具体的类型，从而使得代码更加灵活和通用。

条件与限制

使用泛型时，有一些限制条件需要遵守：

1. 类型参数：使用<>包含的类型变量，如<T>、<K, V>等。
2. 类型擦除：泛型类型信息在运行时不存在，因此不能直接使用类型参数创建实例。
3. 通配符：使用?来表示不确定的类型，可以是任何类型。
4. 类型推断：Java编译器可以推断泛型的实际类型。

核心类与方法

Java中的核心泛型类包括ArrayList、LinkedList、HashMap等。这些类都提供了泛型版本的构造器和方法，允许开发者指定存储对象的类型。例如，ArrayList<T>中的T可以是任何对象类型。

使用场景

泛型最常见的使用场景是在集合类中，如List<T>、Set<T>和Map<K, V>。此外，泛型也常用于方法的定义中，允许方法操作任意类型的数据。

代码案例

以下是两个使用泛型的代码案例。

案例一：泛型类和方法

public class Box<T> {
    private T t;

    public Box(T t) {
        this.t = t;
    }

    public void showType() {
        System.out.println("Type of Box: " + t.getClass().getName());
    }

    public static <K> void showMethod(K obj) {
        System.out.println("Method received object of type: " + obj.getClass().getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        Box<String> stringBox = new Box<>("String");
        stringBox.showType(); // 输出: Type of Box: java.lang.String

        Box.showMethod("String"); // 输出: Method received object of type: java.lang.String
        Box.showMethod(123);       // 输出: Method received object of type: java.lang.Integer
    }
}

案例二：泛型接口和通配符

public interface Animal {}
public class Dog implements Animal {}
public class Cat implements Animal {}

public class PetShop<T extends Animal> {
    private List<T> pets;

    public PetShop(List<T> pets) {
        this.pets = pets;
    }

    public void addPet(T pet) {
        pets.add(pet);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
        dogs.add(new Dog());
        PetShop<Dog> dogShop = new PetShop<>(dogs);
        dogShop.addPet(new Dog());

        List<Animal> animals = new ArrayList<>();
        animals.add(new Dog());
        animals.add(new Cat());
        PetShop<Animal> animalShop = new PetShop<>(animals);
        animalShop.addPet(new Dog()); // 允许添加任何Animal类型的对象
        animalShop.addPet(new Cat());
    }
}

相关问题及回答

泛型是Java语言中一个非常重要的特性，它不仅提高了代码的复用性，也增强了代码的安全性和可读性。通过上述的详细解和代码案例，读者应该能够对泛型有一个更加深入的理解。