泛型在Java中的應用

簡介

Java 泛型的參數只可以代表類，不能代表個別對象。由于 Java 泛型的類型參數之實際類型在編譯時會被消除，所以無法在運行時得知其類型參數的類型。Java 編譯器在編譯泛型時會自動加入類型轉換的編碼，故運行速度不會因為使用泛型而 加快。Java 允許對個別泛型的類型參數進行約束，包括以下兩種形式（假設 T 是泛型的類型參數，C 是一般類、泛類，或是泛型的類型參數）：T 實現接口 I 。T 是 C ，或繼承自 C 。一個泛型類不能實現Throwable接口。

一. 模糊性錯誤

對泛型類 User< T, K > 而言，聲明了兩個泛型類參數：T 和 K。在類中試圖根據類型參數的不同重載 set() 方法。這看起來沒什么問題，可編譯器會報錯

public class User<T, K> {
    //重載錯誤
    public void set(T t) {
    }
    //重載錯誤
    public void set(K k) {
    }
}

首先，當聲明 User 對象時，T 和 K 實際上不需要一定是不同的類型，以下的兩種寫法都是正確的

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

對于第二種情況，T 和 K 都將被 String 替換，這使得 set() 方法的兩個版本完全相同，所以會導致重載失敗。

此外，對 set() 方法的類型擦除會使兩個版本都變為如下形式：

一樣會導致重載失敗

public void set(Object o) {
}

二. 不能實例化類型參數

不能創建類型參數的實例。因為編譯器不知道創建哪種類型的對象，T 只是一個占位符

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

三.對靜態成員的限制

靜態成員不能使用在類中聲明的類型參數，但是可以聲明靜態的泛型方法

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

四. 對泛型數組的限制

不能實例化元素類型為類型參數的數組，但是可以將數組指向類型兼容的數組的引用

public class User<T> {
    private T[] values;
    public User(T[] values) {
        //錯誤，不能實例化元素類型為類型參數的數組
        this.values = new T[5];
        //正確，可以將values 指向類型兼容的數組的引用
        this.values = values;
    }
}

此外，不能創建特定類型的泛型引用數組，但使用通配符的話可以創建指向泛型類型的引用的數組

public class User<T> {
    private T[] values;
    public User(T[] values) {
        this.values = values;
    }
}
public class GenericMain {
    public static void main(String[] args) {
        //錯誤，不能創建特定類型的泛型引用數組
        User<String>[] stringUsers = new User<>[10];
        //正確，使用通配符的話，可以創建指向泛型類型的引用的數組
        User<?>[] users = new User<?>[10];
    }
}

五. 對泛型異常的限制

泛型類不能擴展 Throwable，意味著不能創建泛型異常類