泛型的實際應用示例

1. 集合框架中的泛型

在Java的集合框架中，泛型被廣泛使用以確保類型安全并減少運行時錯誤。以下是一個使用泛型ArrayList的示例：

java

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class GenericCollectionsExample {

public static void main(String[] args) {

// 創建一個存儲String類型對象的ArrayList

List<String> stringList = new ArrayList<>();

stringList.add("Hello");

stringList.add("World");

// 嘗試添加非String類型對象將導致編譯錯誤

// stringList.add(123); // 編譯錯誤

// 遍歷并打印列表中的元素

for (String s : stringList) {

System.out.println(s);

}

}

}

2. 泛型方法和類

泛型方法和類允許我們編寫可重用的代碼，這些代碼可以處理多種數據類型。以下是一個泛型類的示例，該類表示一個“盒子”，可以容納任何類型的對象：

java

public class Box<T> {

private T item;

public Box(T item) {

this.item = item;

}

public T getItem() {

return item;

}

public void setItem(T item) {

this.item = item;

}

// 示例：使用Box類存儲和檢索Integer和String對象

public static void main(String[] args) {

Box<Integer> intBox = new Box<>(123);

System.out.println("Integer in box: " + intBox.getItem());

Box<String> stringBox = new Box<>("Hello");

System.out.println("String in box: " + stringBox.getItem());

}

}

3. 泛型接口

泛型接口與泛型類和泛型方法類似，允許我們定義類型安全的接口。以下是一個泛型接口的示例，它表示一個可以存儲和檢索數據的倉庫：

java

public interface Repository<T> {

T get(int id);

void put(int id, T item);

}

// 實現該接口的類需要指定具體的類型參數

public class StringRepository implements Repository<String> {

private Map<Integer, String> data = new HashMap<>();

@Override

public String get(int id) {

return data.get(id);

}

@Override

public void put(int id, String item) {

data.put(id, item);

}

}

// 使用StringRepository

public class RepositoryUsageExample {

public static void main(String[] args) {

Repository<String> repo = new StringRepository();

repo.put(1, "Hello");

System.out.println(repo.get(1)); // 輸出 "Hello"

}

}

4. 泛型通配符

在處理泛型時，有時我們需要表示未知的類型，或者表示一個類型的超集或子集。Java提供了通配符（wildcards）來實現這一點。以下是一個使用泛型通配符的示例：

java

import java.util.List;

public class WildcardExample {

// 接收任何類型的List作為參數

public static void printList(List<?> list) {

for (Object item : list) {

System.out.println(item);

}

}

public static void main(String[] args) {

List<String> stringList = Arrays.asList("a", "b", "c");

List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 2, 3);

printList(stringList); // 輸出字符串

printList(intList); // 輸出整數

}

}

以上示例展示了泛型在Java編程中的實際應用，包括集合框架、泛型方法、泛型類和泛型接口的使用，以及泛型通配符的概念。這些示例可以幫助我們更好地理解和應用Java中的泛型特性。