Java泛型使用指南

泛型(Generics)是Java 5引入的重要特性，它让开发者能够编写更安全、更灵活的代码。下面我将泛型的使用方法。

1. 泛型基本概念

泛型的本质是参数化类型，即所操作的数据类型被指定为一个参数。

优点：

• 类型安全：编译时进行类型检查
• 消除强制类型转换
• 提高代码重用性

2. 泛型类

// 定义一个泛型类
public class Box<T> {
    private T t;
    
    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }
    
    public T get() {
        return t;
    }
}

// 使用
Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.set("Hello");
String str = stringBox.get(); // 无需强制类型转换

3. 泛型方法

public class Util {
    // 泛型方法
    public static <K, V> boolean compare(Pair<K, V> p1, Pair<K, V> p2) {
        return p1.getKey().equals(p2.getKey()) &&
               p1.getValue().equals(p2.getValue());
    }
}

// 使用
Pair<Integer, String> p1 = new Pair<>(1, "apple");
Pair<Integer, String> p2 = new Pair<>(2, "pear");
boolean same = Util.<Integer, String>compare(p1, p2);

4. 类型通配符

// 通配符
public static void printList(List<?> list) {
    for (Object elem : list) {
        System.out.print(elem + " ");
    }
}

// 上界通配符
public static double sumOfList(List<? extends Number> list) {
    double s = 0.0;
    for (Number n : list) {
        s += n.doubleValue();
    }
    return s;
}

// 下界通配符
public static void addNumbers(List<? super Integer> list) {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        list.add(i);
    }
}

5. 泛型限制

• 不能使用基本类型：List<int> 错误，应该用 List<Integer>
• 不能实例化泛型类型：T obj = new T(); 错误
• 不能声明静态泛型变量：private static T instance; 错误
• 不能对泛型参数使用instanceof：if (obj instanceof T) 错误

6. 实际应用场景

集合框架

List<String> list = new ArrayList<>();
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();

自定义数据结构

public class TreeNode<T> {
    private T value;
    private List<TreeNode<T>> children;
    // ...
}

工具类

public class Pair<A, B> {
    public final A first;
    public final B second;
    // ...
}

7. 实践

1. 尽量使用泛型：提高代码类型安全性
2. 避免使用原生类型：如应使用 List<String> 而非 List
3. 优先使用通配符：增加API灵活性
4. 合理使用边界：extends 和 super 正确使用

掌握泛型可以显著提高Java代码的质量和可维护性，是Java开发者必须掌握的核心技能之一。

(牛站网络)