java零基础入门-高级特性篇(六) 泛型  中

泛型的使用位置，除了最常见的约束集合元素，还可以使用在接口，类，方法上面。最本质的原因就是为了在使用接口，类，方法的时候，可以将类型作为参数，进行类型的参数传递。这样可以使程序的编写更加的灵活，在创建对象，调用方法的时候动态的指定类型，所以泛型也可以理解为类型的参数化。

类型参数化

光看名字，又不好理解，通俗点可以这样理解。定义方法，接口的时候可以传递参数，参数通常都是指定类型的，比如

public void add（Student student)；

public  void add (Teacher teacher);

这里的student是Student类型的参数，teacher是Teacher 类型的参数，他们已经指定好类型了。那么类型的参数化，就是指将类型作为参数传递进方法。比如

public void add（E e）;

这里的add方法并没有指定任何一个具体的类型，而是将类型也作为了参数，E是任何一个类型，e是任意类型E的实例。如果传递进来的类型参数是Student，那么这个方法就是add（Student student);，如果传递进来的类型参数是Teacher ，那么这个方法就是add (Teacher teacher);

类型参数话

当使用泛型定义参数的时候，每一个传递进来的类型参数，就创建了一个该方法的版本，add（Student student)是一个add(E e)的版本，add (Teacher teacher)也是一个add(E e)版本。类型参数化的好处是使代码变得更加灵活，原因就在于此，因为可以通过对类型的抽象，使代码匹配各种不同有具体类型版本的需求。

泛型接口和泛型类

泛型接口的定义，public interface man<T>{...}。在接口名后面加上泛型类型参数T，这样就定义了一个泛型接口。

泛型接口

在接口中定义的类型参数可以在接口中当做类型使用，任何需要类型的地方都可以使用类型参数替代。比如传递的类型是Teacher，那么run(T t)就是老师在跑路，getObject（）方法返回一个老师对象，getAll(String name)方法可以根据学校名字获取所有老师。加入传递的是Student，那么上面三个方法分别是学生在跑路，获取一个学生对象，根据学校名称返回所有学生。使用泛型接口，可以在实现的时候才定义具体需要实现的类型，使接口可以进行更高级的抽象。

泛型类的定义，public class Man<T>{...}，在类名后面加上泛型类型参数T，这样就定义了一个泛型类。

泛型类

和泛型接口不同，类有构造器，并且构造器也可以使用泛型类型参数。在这个泛型类里面，使用了两个泛型类型参数，如果有必要可以定义更多的泛型参数。

如果java里面没有继承这个特性，那么泛型到这里就讲完了，但是，正因为java有继承这个特性，会导致很多其他的问题出现，其复杂程度会几何级的上升，后面的知识点对抽象能力和思维能力有较高的要求，请做好战斗准备。

下面从集合开始，先来思考几个前面没有思考过的问题。

1.如果集合加上了泛型，那么如果添加的元素是泛型的子类或者父类能添加进去吗？

添加子类父类

上面例子可以看出，如果泛型类型有子类，添加泛型类型的子类是可以的，但是如果泛型类型有父类，往集合添加泛型类型的父类会出现编译错误。因为子类继承了父类的所有方法，所以如果添加的是子类，当从集合取出的元素调用泛型类型的方法也不会有什么问题。但是如果定义的是子类的泛型集合，放入的是父类元素，当要使用子类方法的时候，父类元素可能没有，那么就会发生错误，所以泛型是子类型的话，是不允许加入父类型元素的。

2.再看另一个问题，如果父类是泛型类型，如何定义子类？

泛型类的子类

如果将一个类定义为泛型类，那么在创建该泛型类的子类的时候不能将子类直接继承该泛型类，而是需要指定父类泛型的类型。比如父类是Book<T>，子类不能直接extends Book<T>，而是需要指定T的类型，上例中使用的Book<Double>作为类型。

在java中，泛型不能继承和实现。为什么？WHY？请手动滑动到本章最上面，跟我一起念，类型参数化。问题的关键就在这里，因为泛型将类型作为一种参数，而参数是什么？在定义方法的时候，他不需要具体指定是什么数据，但是一旦你调用使用这个方法，就必须指定这个参数具体是什么。

使用泛型

由于方法中的泛型需要在定义类的时候就指定，所以如果需要使用含有泛型的方法，必须在创建该泛型类对象的时候就需要指定泛型类型，因为使用的时候必须指定类型，不论是普通参数还是泛型参数。那为什么继承的时候也要确定泛型呢？因为继承就是在使用一个已经定义好的类，使用泛型类，就要指定类型。

3.用什么样的参数形式来接受List<Book>这种形式的参数？

现在需要为所有List抽象一个方法，不论给的参数是List<Book>，List<String>，都可以接收并且打印List中的元素。是不是理所当然的想到了List<Object>？用List<Object>来接收参数就行了嘛。

泛型类型不匹配

啪啪啪，脸是不是很疼。显然这样是不可以的，错误提示参数类型不匹配，Object是所有类型的父类，但是List<Object>并不是List<Book>的父类，那应该使用什么方法达到上面的要求呢？泛型提供了一个泛型通配符用于接收所有类型的泛型类型。

泛型的通配符

通配符

泛型的通配符可以很好的解决所有泛型类型父类的问题，使用<?>来作为类或接口的泛型参数，这样就可以抽象出泛型类的父类。比如用List<?>可以看做所有List的父类，Set<?>可以看做所有Set的父类，使用？来表示一个未定义的类型，用来接受任何类型参数。

但是如果使用通配符，在部分功能上是会受到限制的。

1.只能通过Object遍历集合。在访问通配符泛型List<?>的时候，集合里的元素只能当做Object来访问，因为在定义的时候只是一个通配符，不是具体类型，所以不能进行类型转换只能作为Object访问。

2.不能使用add方法。List提供的add（E e）方法是需要指定类型的，这里不是E吗？这是个泛型类型啊？为什么要提供类型？因为这是定义，一旦要使用add(E e)方法，必须指定具体的类型。定义通配符以后，在使用通配符的方法里是不知道类型的，所以不能使用add方法。

不能用add方法

就算是Object类型也不能使用add方法，为什么？假设可以添加，会发生什么问题？如果我使用List<Book>作为参数，传入到printAllObject方法，运行完打印元素的语句后，会往List<Book>类型的集合里面新增一个Object类型的对象，而Object又是Book类型的父类，上面说过，泛型类型的父类型元素不能添加到该集合，所以这里就算是Objcet类型也不能添加。所以使用泛型通配符的话，这个集合的作用就是使用Object类型来遍历它。

上面第二点，如果集合使用了泛型通配符，要往集合添加Object是不允许的，因为无论最后来的是什么类型，Object都是这个类型的父类，所以不允许添加Object类型。那么如果我可以保证添加一个元素，一定是泛型类型的子类，那么是不是可以添加元素了？这个问题就涉及到泛型通配符的上下限问题了。下章继续。

本章有很多类名称相同，但是内容不同，请在不同的包下进行操作。