Java - 泛型
# 一、认识泛型
所谓泛型指的是，在定义类、接口、方法时，同时声明了一个或者多个类型变量（如：<E>），称为泛型类、泛型接口、泛型方法、它们统称为泛型。
比如我们前面学过的ArrayList类就是一个泛型类，我们可以打开API文档看一下ArrayList类的声明。
ArrayList集合的设计者在定义ArrayList集合时，就已经明确ArrayList集合时给别人装数据用的，但是别人用ArrayList集合时候，装什么类型的数据他不知道，所以就用一个<E>表示元素的数据类型。
当别人使用ArrayList集合创建对象时，new ArrayList<String>就表示元素为String类型，new ArrayList<Integer>表示元素为Integer类型。
我们总结一下泛型的作用、本质：
泛型的好处：在编译阶段可以避免出现一些非法的数据。
泛型的本质：把具体的数据类型传递给类型变量。
# 二、自定义泛型类
泛型类，在实际工作中一般都是源代码中写好，我们直接用的，就是ArrayList<E>这样的，自己定义泛型类是非常少的。
自定义泛型类的格式如下
//这里的<T,W>其实指的就是类型变量，可以是一个，也可以是多个。
public class 类名<T,W>{
}
接下来，我们自己定义一个MyArrayList<E>泛型类，模拟一下自定义泛型类的使用。注意这里重点仅仅只是模拟泛型类的使用，所以方法中的一些逻辑是次要的，也不会写得太严谨。
//定义一个泛型类，用来表示一个容器
//容器中存储的数据，它的类型用<E>先代替用着，等调用者来确认<E>的具体类型。
public class MyArrayList<E>{
private Object[] array = new Object[10];
//定一个索引，方便对数组进行操作
private int index;
//添加元素
public void add(E e){
array[index]=e;
index++;
}
//获取元素
public E get(int index){
return (E)array[index];
}
}
接下来，我们写一个测试类，来测试自定义的泛型类MyArrayList是否能够正常使用
public class Test{
public static void main(String[] args){
//1.确定MyArrayList集合中，元素类型为String类型
MyArrayList<String> list = new MyArrayList<>();
//此时添加元素时，只能添加String类型
list.add("张三");
list.add("李四");
//2.确定MyArrayList集合中，元素类型为Integer类型
MyArrayList<Integer> list1 = new MyArrayList<>();
//此时添加元素时，只能添加String类型
list.add(100);
list.add(200);
}
}
关于自定义泛型类，你们把这个案例理解，对于初学者来说，就已经非常好了。
# 三、自定义泛型接口
泛型接口其实指的是在接口中把不确定的数据类型用<类型变量>表示。定义格式如下：
//这里的类型变量，一般是一个字母，比如<E>
public interface 接口名<类型变量>{
}
比如，我们现在要做一个系统要处理学生和老师的数据，需要提供2个功能，保存对象数据、根据名称查询数据，要求：这两个功能处理的数据既能是老师对象，也能是学生对象。
首先我们得有一个学生类和老师类
public class Teacher{
}
public class Student{
}
我们定义一个Data<T>泛型接口，T表示接口中要处理数据的类型。
public interface Data<T>{
public void add(T t);
public ArrayList<T> getByName(String name);
}
接下来，我们写一个处理Teacher对象的接口实现类
//此时确定Data<E>中的E为Teacher类型，
//接口中add和getByName方法上的T也都会变成Teacher类型
public class TeacherData implements Data<Teacher>{
public void add(Teacher t){
}
public ArrayList<Teacher> getByName(String name){
}
}
接下来，我们写一个处理Student对象的接口实现类
//此时确定Data<E>中的E为Student类型，
//接口中add和getByName方法上的T也都会变成Student类型
public class StudentData implements Data<Student>{
public void add(Student t){
}
public ArrayList<Student> getByName(String name){
}
}
再啰嗦几句，在实际工作中，一般也都是框架底层源代码把泛型接口写好，我们实现泛型接口就可以了。
# 四、泛型方法
下面是泛型方法的格式
public <泛型变量,泛型变量> 返回值类型 方法名(形参列表){
}
下图中在返回值类型和修饰符之间有<T>定义的才是泛型方法。
接下我们看一个泛型方法的案例
public class Test{
public static void main(String[] args){
//调用test方法，传递字符串数据，那么test方法的泛型就是String类型
String rs = test("test");
//调用test方法，传递Dog对象，那么test方法的泛型就是Dog类型
Dog d = test(new Dog());
}
//这是一个泛型方法<T>表示一个不确定的数据类型，由调用者确定
public static <T> test(T t){
return t;
}
}
# 五、泛型限定
接着，我们来学习一个泛型的特殊用法，叫做泛型限定。泛型限定的意思是对泛型的数据类型进行范围的限制。有如下的三种格式
- <?> 表示任意类型
- <? extends 数据类型> 表示指定类型或者指定类型的子类
- <? super 数据类型> 表示指定类型或者指定类型的父类
下面我们演示一下，假设有Car作为父类，BENZ，BWM两个类作为Car的子类，代码如下
class Car{}
class BENZ extends Car{}
class BWN extends Car{}
public class Test{
public static void main(String[] args){
//1.集合中的元素不管是什么类型，test1方法都能接收
ArrayList<BWM> list1 = new ArrayList<>();
ArrayList<Benz> list2 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>();
test1(list1);
test1(list2);
test1(list3);
//2.集合中的元素只能是Car或者Car的子类类型，才能被test2方法接收
ArrayList<Car> list4 = new ArrayList<>();
ArrayList<BWM> list5 = new ArrayList<>();
test2(list4);
test2(list5);
//2.集合中的元素只能是Car或者Car的父类类型，才能被test3方法接收
ArrayList<Car> list6 = new ArrayList<>();
ArrayList<Object> list7 = new ArrayList<>();
test3(list6);
test3(list7);
}
public static void test1(ArrayList<?> list){
}
public static void test2(ArrayList<? extends Car> list){
}
public static void test3(ArrayList<? super Car> list){
}
}
# 六、泛型擦除
最后，关于泛型还有一个特点需要给同学们介绍一下，就是泛型擦除。什么意思呢？也就是说泛型只能编译阶段有效，一旦编译成字节码，字节码中是不包含泛型的。而且泛型只支持引用数据类型，不支持基本数据类型。
把下面的代码的字节码进行反编译
下面是反编译之后的代码，我们发现ArrayList后面没有泛型
