Java初识泛型
目录
一、包装类
1、基本数据类型和对应的包装类
2、装箱和拆箱
3、自动装箱和自动拆箱
二、什么是泛型
三、引出泛型
1、泛型的语法
四、泛型类的使用
1、语法
2、示例
3、类型推导(Type Inference)
六、泛型如何编译的
1、擦除机制
2、为什么不能实例化泛型类型数组
七、泛型的上界
1、语法
2、示例
八、泛型方法
1、定义语法
2、示例
一、包装类
1、基本数据类型和对应的包装类
除了 Integer 和 Character， 其余基本类型的包装类都是首字母大写。
2、装箱和拆箱
简单的说，装箱就是：自动将基本数据类型转换为包装器类型；拆箱就是：自动将包装器类型转换为基本数据类型。
int i = 10;
// 装箱操作，新建一个 Integer 类型对象，将 i 的值放入对象的某个属性中
Integer ii = Integer.valueOf(i);
Integer ij = new Integer(i);
// 拆箱操作，将 Integer 对象中的值取出，放到一个基本数据类型中
int j = ii.intValue();3、自动装箱和自动拆箱
可以看到在使用过程中，装箱和拆箱带来不少的代码量，所以为了减少开发者的负担，java 提供了自动机制。
int i = 10;
Integer ii = i; // 自动装箱
Integer ij = (Integer)i; // 自动装箱
int j = ii; // 自动拆箱
int k = (int)ii; // 自动拆箱
从字节码内容可以看出，在装箱的时候自动调用的是Integer的valueOf(int)方法，而在拆箱的时候自动调用的是Integer的intValue方法。
其他的比如Double、Character等也是类似的，大家可以自己动手尝试一下。
因此可以用一句话总结装箱和拆箱的实现过程：
装箱过程是通过调用包装器的valueOf( )方法实现的，而拆箱过程是通过调用包装器的 xxxValue方法实现的。（xxx代表对应的基本数据类型）。
现在，我们来看一道题，试着思考下列代码的输出结果是什么：
public static void main(String[] args) {Integer a = 127;Integer b = 127;Integer c = 128;Integer d = 128;System.out.println(a == b);System.out.println(c == d);}答案是：true false
这是因为，在Integer这个包装类中，它所能存储的数值的范围是在 -128~127 之间的，而 a、b 均在这个范围内，因此比较a和b的时候比较的是数值的大小，此时a == b，因此输出true。
但是 c 和 d 均超出了Integer所能的范围，因此此时为了存储 c 和 d ，会自动new对象来分别存储它们，此时也就相当于我们比较的是引用类型， 因此在c == d 这个比较中比较的是它们的地址，从而导致输出结果为false
二、什么是泛型
一般的类和方法，只能使用具体的类型: 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。
----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。
泛型是在JDK1.5引入的新的语法，通俗讲，泛型：就是适用于许多许多类型。从代码上讲，就是对类型实现了参数化。
三、引出泛型
现在，我们有这么一个任务：
实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值？
那么此时我们该如何实现这段代码呢？思路如下：
思路：
1. 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];2. 所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?
那么此时，便会有这么一段代码：
class MyArray {public Object[] array = new Object[10];public Object getPos(int pos) {return this.array[pos];}public void setVal(int pos,Object val) {this.array[pos] = val;}
}
public class TestDemo {public static void main(String[] args) {MyArray myArray = new MyArray();myArray.setVal(0,10);myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放String ret = myArray.getPos(1);//编译报错System.out.println(ret);}
}通过以上代码实现后我们会发现一下几个问题：
1. 任何类型数据都可以存放
2. 这段代码会发生报错，这是因为ret字符串是String类型的，但是myArrary这个数组却是Object类型的，因此我们需要对其进行强制转换。
虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。
1、泛型的语法
class 泛型类名称<类型形参列表> {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {}
class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
// 可以只使用部分类型参数}那么此时，我们利用泛型就可以将之前的那段代码改成这个样子：
class MyArray<T> {public T[] array = (T[])new Object[10];//1public T getPos(int pos) {return this.array[pos];}public void setVal(int pos,T val) {this.array[pos] = val;}
}
public class TestDemo {public static void main(String[] args) {MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();//2myArray.setVal(0,10);myArray.setVal(1,12);int ret = myArray.getPos(1);//3System.out.println(ret);myArray.setVal(2,"Hello");//4}
}现在，我们对代码进行一下分析：
1. 类名后的 <T> 代表占位符，表示当前类是一个泛型类
除此之外，我们还可以了解一个常见的规范：
【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：
2. 不能new泛型类型的数组
那么这也就意味着：
T[] ts = new T[5];//是不对的3. 类型后加入 <Integer> 指定当前类型
4. 不需要进行强制类型转换
5. 代码编译报错，此时因为在注释2处指定类当前的类型，此时在注释4处，编译器会在存放元素的时候帮助我们进行类型检查。
四、泛型类的使用
1、语法
泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象2、示例
MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();这里我们的第二个<>里面的Integer是可以省略的，也就是说，我们可以将代码改成这个样子：
MyArray<Integer> list = new MyArray<>();注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类！
3、类型推导(Type Inference)
当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写
MyArray<Integer> list = new MyArray<>(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer小结：
1. 泛型是将数据类型参数化，进行传递2. 使用 <T> 表示当前类是一个泛型类。3. 泛型目前为止的优点：数据类型参数化，编译时自动进行类型检查和转换。
六、泛型如何编译的
1、擦除机制
那么，泛型到底是怎么编译的？泛型本质是一个非常难的语法，要理解好他需要一定的时间打磨。
现在，我们来通过命令：javap -c 查看字节码文件，所有的T都是Object。
在编译的过程当中，将所有的T替换为Object这种机制，我们称为：擦除机制。
Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。
其它有关泛型擦除机制的文章介绍：https://zhuanlan.zhihu.com/p/51452375
2、为什么不能实例化泛型类型数组
我们先来看这么一段代码：
class MyArray<T> {public T[] array = (T[]) new Object[10];public T getPos(int pos) {return this.array[pos];}public void setVal(int pos, T val) {this.array[pos] = val;}public T[] getArray() {return array;}public static void main(String[] args) {MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>();Integer[] strings = myArray1.getArray();}
}
此时代码会进行报错：
关于报错的原因，通俗讲就是：返回的Object数组里面，可能存放的是任何的数据类型，可能是String，可能是Person，运行的时候，直接转给Integer类型的数组，编译器认为是不安全的。
现在，我们来看一下正确的方法：【了解即可】
class MyArray<T> {public T[] array;public MyArray() {}/* 通过反射创建，指定类型的数组* @param clazz* @param capacity*/public MyArray(Class<T> clazz, int capacity) {array = (T[])Array.newInstance(clazz, capacity);}public T getPos(int pos) {return this.array[pos];}public void setVal(int pos,T val) {this.array[pos] = val;}public T[] getArray() {return array;}
}
public static void main(String[] args) {MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>(Integer.class,10);Integer[] integers = myArray1.getArray();}七、泛型的上界
在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。
1、语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
...
}2、示例
public class MyArray<E extends Number> {
...
}这段代码表示只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
MyArray<Integer> l1; // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型
MyArray<String> l2; // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型那么当我们没有指定E的边界的时候，又该怎么判断范围呢？
没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object
八、泛型方法
1、定义语法
方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... }2、示例
public class Util {//静态的泛型方法 需要在static后用<>声明泛型类型参数public static <E> void swap(E[] array, int i, int j) {E t = array[i];array[i] = array[j];array[j] = t;}
}
