为什么会引入泛型

泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新的类型的情况下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型）。也就是说在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

引入泛型的意义在于：

• 适用于多种数据类型执行相同的代码（代码复用）
  

我们通过一个例子来阐述，先看下下面的代码：
private static int add(int a, int b) {    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));    return a + b;}private static float add(float a, float b) {    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));    return a + b;}private static double add(double a, double b) {    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));    return a + b;}如果没有泛型，要实现不同类型的加法，每种类型都需要重载一个add方法；通过泛型，我们可以复用为一个方法：
**private static <T extends Number> double add(T a, T b) {    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a.doubleValue() + b.doubleValue()));    return a.doubleValue() + b.doubleValue();}**

• 泛型中的类型在使用时指定，不需要强制类型转换（类型安全，编译器会检查类型）
  

看下这个例子：
List list = new ArrayList();list.add("xxString");list.add(100d);list.add(new Person());        @pdai: 代码已经复制到剪贴板1234
我们在使用上述list中，list中的元素都是Object类型（无法约束其中的类型），所以在取出集合元素时需要人为的强制类型转化到具体的目标类型，且很容易出现java.lang.ClassCastException异常。
引入泛型，它将提供类型的约束，提供编译前的检查：
List<String> list = new ArrayList<String>();// list中只能放String, 不能放其它类型的元素        @pdai: 代码已经复制到剪贴板123
¶ 泛型的基本使用TIP
我们通过一些例子来学习泛型的使用；泛型有三种使用方式，分别为：泛型类、泛型接口、泛型方法。一些例子可以参考《李兴华 - Java实战经典》。@pdai
¶ 泛型类

• 从一个简单的泛型类看起：
  

class Point<T>{         // 此处可以随便写标识符号，T是type的简称    private T var ;     // var的类型由T指定，即：由外部指定    public T getVar(){  // 返回值的类型由外部决定        return var ;    }    public void setVar(T var){  // 设置的类型也由外部决定        this.var = var ;    }}public class GenericsDemo06{    public static void main(String args[]){        Point<String> p = new Point<String>() ;     // 里面的var类型为String类型        p.setVar("it") ;                            // 设置字符串        System.out.println(p.getVar().length()) ;   // 取得字符串的长度    }}        @pdai: 代码已经复制到剪贴板12345678910111213141516

• 多元泛型
  

class Notepad<K,V>{       // 此处指定了两个泛型类型    private K key ;     // 此变量的类型由外部决定    private V value ;   // 此变量的类型由外部决定    public K getKey(){        return this.key ;    }    public V getValue(){        return this.value ;    }    public void setKey(K key){        this.key = key ;    }    public void setValue(V value){        this.value = value ;    }}public class GenericsDemo09{    public static void main(String args[]){        Notepad<String,Integer> t = null ;        // 定义两个泛型类型的对象        t = new Notepad<String,Integer>() ;       // 里面的key为String，value为Integer        t.setKey("汤姆") ;        // 设置第一个内容        t.setValue(20) ;            // 设置第二个内容        System.out.print("姓名；" + t.getKey()) ;      // 取得信息        System.out.print("，年龄；" + t.getValue()) ;       // 取得信息    }}        @pdai: 代码已经复制到剪贴板123456789101112131415161718192021222324252627
¶ 泛型接口

• 简单的泛型接口
  

interface Info<T>{        // 在接口上定义泛型    public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型}class InfoImpl<T> implements Info<T>{   // 定义泛型接口的子类    private T var ;             // 定义属性    public InfoImpl(T var){     // 通过构造方法设置属性内容        this.setVar(var) ;    }    public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }}public class GenericsDemo24{    public static void main(String arsg[]){        Info<String> i = null;        // 声明接口对象        i = new InfoImpl<String>("汤姆") ;  // 通过子类实例化对象        System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;    }}¶ 泛型方法泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型。重点看下泛型的方法（图参考自：https://www.cnblogs.com/iyangyuan/archive/2013/04/09/3011274.html）

• 定义泛型方法语法格式
  

• 调用泛型方法语法格式
  

说明一下，定义泛型方法时，必须在返回值前边加一个<T>，来声明这是一个泛型方法，持有一个泛型T，然后才可以用泛型T作为方法的返回值。
Class<T>的作用就是指明泛型的具体类型，而Class<T>类型的变量c，可以用来创建泛型类的对象。
为什么要用变量c来创建对象呢？既然是泛型方法，就代表着我们不知道具体的类型是什么，也不知道构造方法如何，因此没有办法去new一个对象，但可以利用变量c的newInstance方法去创建对象，也就是利用反射创建对象。
泛型方法要求的参数是Class<T>类型，而Class.forName()方法的返回值也是Class<T>，因此可以用Class.forName()作为参数。其中，forName()方法中的参数是何种类型，返回的Class<T>就是何种类型。在本例中，forName()方法中传入的是User类的完整路径，因此返回的是Class<User>类型的对象，因此调用泛型方法时，变量c的类型就是Class<User>，因此泛型方法中的泛型T就被指明为User，因此变量obj的类型为User。
当然，泛型方法不是仅仅可以有一个参数Class<T>，可以根据需要添加其他参数。
为什么要使用泛型方法呢？因为泛型类要在实例化的时候就指明类型，如果想换一种类型，不得不重新new一次，可能不够灵活；而泛型方法可以在调用的时候指明类型，更加灵活。
¶ 泛型的上下限

• 先看下如下的代码，很明显是会报错的 （具体错误原因请参考后文）。
  

class A{}class B extends A {}// 如下两个方法不会报错public static void funA(A a) {    // ...}public static void funB(B b) {    funA(b);    // ...}// 如下funD方法会报错public static void funC(List<A> listA) {    // ...}public static void funD(List<B> listB) {    funC(listB); // Unresolved compilation problem: The method doPrint(List<A>) in the type test is not applicable for the arguments (List<B>)    // ...}        @pdai: 代码已经复制到剪贴板1234567891011121314151617181920
那么如何解决呢？
为了解决泛型中隐含的转换问题，Java泛型加入了类型参数的上下边界机制。<? extends A>表示该类型参数可以是A(上边界)或者A的子类类型。编译时擦除到类型A，即用A类型代替类型参数。这种方法可以解决开始遇到的问题，编译器知道类型参数的范围，如果传入的实例类型B是在这个范围内的话允许转换，这时只要一次类型转换就可以了，运行时会把对象当做A的实例看待。
public static void funC(List<? extends A> listA) {    // ...}public static void funD(List<B> listB) {    funC(listB); // OK    // ...}        @pdai: 代码已经复制到剪贴板1234567

• 泛型上下限的引入
  

在使用泛型的时候，我们可以为传入的泛型类型实参进行上下边界的限制，如：类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。
上限
class Info<T extends Number>{    // 此处泛型只能是数字类型    private T var ;        // 定义泛型变量    public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){    // 直接打印        return this.var.toString() ;    }}public class demo1{    public static void main(String args[]){        Info<Integer> i1 = new Info<Integer>() ;        // 声明Integer的泛型对象    }}        @pdai: 代码已经复制到剪贴板1234567891011121314151617
下限
class Info<T>{    private T var ;        // 定义泛型变量    public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){    // 直接打印        return this.var.toString() ;    }}public class GenericsDemo21{    public static void main(String args[]){        Info<String> i1 = new Info<String>() ;        // 声明String的泛型对象        Info<Object> i2 = new Info<Object>() ;        // 声明Object的泛型对象        i1.setVar("hello") ;        i2.setVar(new Object()) ;        fun(i1) ;        fun(i2) ;    }    public static void fun(Info<? super String> temp){    // 只能接收String或Object类型的泛型，String类的父类只有Object类        System.out.print(temp + ", ") ;    }}        @pdai: 代码已经复制到剪贴板12345678910111213141516171819202122232425
小结