目錄

1. 泛型的定義與基本概念

2. 泛型的優勢

3. 泛型的基本語法

3.1 泛型類

3.2 泛型方法

3.3 泛型接口

4. 泛型的邊界

4.1 上限通配符（? extends T）

4.2 下限通配符（? super T）

5. 泛型的類型擦除

6. 泛型的使用場景

7. 結語

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1. 泛型的定義與基本概念

????????在 Java 中，泛型（Generics）是一種強大的特性，它允許在類、接口和方法中使用類型參數。通過泛型，我們可以在編譯時指定類、接口和方法的操作對象的類型，從而提高代碼的安全性和復用性。

????????簡單來說，泛型就是類型參數化。通過泛型，開發者可以編寫通用的類、接口和方法，而無需在使用時指定具體的類型，直到編譯時才決定具體類型，從而實現代碼的類型安全和靈活性。

2. 泛型的優勢

• 類型安全：在沒有泛型的情況下，集合類（如 List、Map 等）通常只能存儲 Object 類型的元素，這就意味著你在提取元素時需要進行類型轉換，且可能會導致 ClassCastException 異常。泛型則通過參數化類型來避免這種情況，確保了類型安全。

• 代碼復用：通過泛型，類、方法和接口可以處理不同類型的數據，避免了重復編寫相似代碼的需要。

• 提高可讀性：使用泛型后，代碼會更具可讀性，避免了過多的強制類型轉換，代碼的意圖更加明確。

3. 泛型的基本語法

3.1 泛型類

一個泛型類的定義格式如下：

class Box<T> {private T value;public void setValue(T value) {this.value = value;}public T getValue() {return value;}
}

在上面的例子中，T 是類型參數，代表某個具體的類型。在創建對象時，我們可以指定類型：

Box<Integer> integerBox = new Box<>();
integerBox.setValue(10);
System.out.println(integerBox.getValue()); // 輸出：10Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setValue("Hello");
System.out.println(stringBox.getValue()); // 輸出：Hello

3.2 泛型方法

除了泛型類外，泛型還可以應用于方法中。泛型方法的定義格式如下：

public <T> void printArray(T[] array) {for (T element : array) {System.out.print(element + " ");}
}

這里的 <T> 是方法級別的泛型，它表示方法的返回類型和參數類型是可以自定義的。例如：

public class Test {public static void main(String[] args) {Integer[] intArray = {1, 2, 3};String[] stringArray = {"Hello", "World"};printArray(intArray);  // 輸出：1 2 3printArray(stringArray);  // 輸出：Hello World}
}

3.3 泛型接口

泛型還可以應用于接口。下面是一個泛型接口的例子：

interface Pair<K, V> {K getKey();V getValue();
}class SimplePair<K, V> implements Pair<K, V> {private K key;private V value;public SimplePair(K key, V value) {this.key = key;this.value = value;}public K getKey() {return key;}public V getValue() {return value;}
}

4. 泛型的邊界

????????在泛型中，除了可以指定類型，還可以使用邊界來限制泛型的類型范圍。常見的有上限通配符和下限通配符。

4.1 上限通配符（? extends T）

上限通配符用于指定某個泛型類型是指定類型或其子類。例如：

public static void printList(List<? extends Number> list) {for (Number num : list) {System.out.println(num);}
}

4.2 下限通配符（? super T）

????????下限通配符用于指定某個泛型類型是指定類型或其父類。例如

public static void addNumbers(List<? super Integer> list) {list.add(10);list.add(20);
}

? super Integer 表示這個 list 的類型參數可以是 Integer 類型或其父類（如 Number、Object）。

5. 泛型的類型擦除

????????Java 泛型是通過類型擦除來實現的。這意味著在編譯時，Java 會將泛型的實際類型替換為原始類型（通常是 Object），因此，在運行時，無法直接獲取泛型的類型信息。

例如：

public class Test {public static void main(String[] args) {Box<Integer> intBox = new Box<>();Box<String> strBox = new Box<>();System.out.println(intBox.getClass() == strBox.getClass());  // 輸出：true}
}

盡管 intBox 和 strBox 是不同類型的泛型對象，但它們的類類型在運行時是一樣的。

6. 泛型的使用場景

泛型在實際開發中應用廣泛，以下是一些典型的使用場景：

1. 集合類：Java 集合框架中的大多數類（如 List, Map, Set 等）都支持泛型，用于存儲指定類型的對象。

2. 通用工具類：泛型可以幫助開發者編寫通用的方法和類，提高代碼復用性。

3. 設計模式：泛型在很多設計模式中也有廣泛應用，如工廠模式、策略模式等，能夠增強系統的靈活性和可擴展性。

4. 封裝返回值:一些業務屬性如果存在很多通用的返回值那么可以進行封裝，如web接口返回值中可以設置一些響應信息，以及一些狀態碼的響應

7. 結語

????????Java 中的泛型是一個非常強大的特性，它能夠幫助我們提高代碼的復用性和類型安全性，同時使得代碼更加簡潔和易讀。通過理解泛型的基本概念和應用場景，開發者可以在實際項目中更加高效地進行開發，減少冗余代碼，并增強系統的可擴展性。

掌握泛型的使用，可以讓你在開發過程中更加靈活、簡潔，并能編寫出更具通用性和可維護性的代碼。因此，對于每一位 Java 開發者來說，深入理解泛型的特性和應用非常重要。