泛型在Java中的应用

简介

Java 泛型的参数只可以代表类，不能代表个别对象。由于 Java 泛型的类型参数之实际类型在编译时会被消除，所以无法在运行时得知其类型参数的类型。Java 编译器在编译泛型时会自动加入类型转换的编码，故运行速度不会因为使用泛型而 加快。Java 允许对个别泛型的类型参数进行约束，包括以下两种形式（假设 T 是泛型的类型参数，C 是一般类、泛类，或是泛型的类型参数）：T 实现接口 I 。T 是 C ，或继承自 C 。一个泛型类不能实现Throwable接口。

一. 模糊性错误

对泛型类 User< T, K > 而言，声明了两个泛型类参数：T 和 K。在类中试图根据类型参数的不同重载 set() 方法。这看起来没什么问题，可编译器会报错

public class User<T, K> {
    //重载错误
    public void set(T t) {
    }
    //重载错误
    public void set(K k) {
    }
}

首先，当声明 User 对象时，T 和 K 实际上不需要一定是不同的类型，以下的两种写法都是正确的

public class GenericMain {
    public static void main(String[] args) {
        User<String, Integer> stringIntegerUser = new User<>();
        User<String, String> stringStringUser = new User<>();
    }
}

对于第二种情况，T 和 K 都将被 String 替换，这使得 set() 方法的两个版本完全相同，所以会导致重载失败。

此外，对 set() 方法的类型擦除会使两个版本都变为如下形式：

一样会导致重载失败

public void set(Object o) {
}

二. 不能实例化类型参数

不能创建类型参数的实例。因为编译器不知道创建哪种类型的对象，T 只是一个占位符

public class User<T> {
    private T t;
    public User() {
        //错误
        t = new T();
    }
}

三.对静态成员的限制

静态成员不能使用在类中声明的类型参数，但是可以声明静态的泛型方法

public class User<T> {
    //错误
    private static T t;
    //错误
    public static T getT() {
        return t;
    }
    //正确
    public static <K> void test(K k) {
    }
}

四. 对泛型数组的限制

不能实例化元素类型为类型参数的数组，但是可以将数组指向类型兼容的数组的引用

public class User<T> {
    private T[] values;
    public User(T[] values) {
        //错误，不能实例化元素类型为类型参数的数组
        this.values = new T[5];
        //正确，可以将values 指向类型兼容的数组的引用
        this.values = values;
    }
}

此外，不能创建特定类型的泛型引用数组，但使用通配符的话可以创建指向泛型类型的引用的数组

public class User<T> {
    private T[] values;
    public User(T[] values) {
        this.values = values;
    }
}
public class GenericMain {
    public static void main(String[] args) {
        //错误，不能创建特定类型的泛型引用数组
        User<String>[] stringUsers = new User<>[10];
        //正确，使用通配符的话，可以创建指向泛型类型的引用的数组
        User<?>[] users = new User<?>[10];
    }
}

五. 对泛型异常的限制

泛型类不能扩展 Throwable，意味着不能创建泛型异常类