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java如何使用泛型

2026-03-03 11:09:06Java

泛型的基本概念

泛型（Generics）是 Java 5 引入的特性，允许在类、接口或方法中使用类型参数，从而增强代码的类型安全性和复用性。泛型的核心目的是在编译时检查类型，避免运行时类型转换错误。

泛型类

泛型类通过类型参数定义，可以在实例化时指定具体类型。

java如何使用泛型

public class Box<T> {
    private T content;

    public void setContent(T content) {
        this.content = content;
    }

    public T getContent() {
        return content;
    }
}

// 使用示例
Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setContent("Hello");
String value = stringBox.getContent(); // 无需强制类型转换

泛型方法

泛型方法可以在非泛型类中定义，方法声明时指定类型参数。

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

// 使用示例
Integer[] intArray = {1, 2, 3};
Util.<Integer>printArray(intArray); // 显式指定类型
Util.printArray(intArray); // 类型推断

泛型接口

泛型接口与泛型类类似，通过类型参数定义。

java如何使用泛型

public interface Pair<K, V> {
    K getKey();
    V getValue();
}

// 实现泛型接口
public class OrderedPair<K, V> implements Pair<K, V> {
    private K key;
    private V value;

    public OrderedPair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    @Override
    public K getKey() { return key; }

    @Override
    public V getValue() { return value; }
}

// 使用示例
Pair<String, Integer> pair = new OrderedPair<>("Age", 25);

类型通配符

通配符（?）用于增强泛型的灵活性，支持未知类型的处理。

<?>：无限制通配符，表示任意类型。
<? extends T>：上界通配符，表示 T 或其子类。
<? super T>：下界通配符，表示 T 或其父类。

public static void printList(List<?> list) {
    for (Object elem : list) {
        System.out.print(elem + " ");
    }
}

// 使用示例
List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 2, 3);
printList(intList); // 支持任意类型

泛型限制

类型擦除：泛型信息在编译后被擦除，运行时无法获取具体类型。
不能实例化类型参数：new T() 是非法的。
不能用于静态上下文：静态变量或方法不能使用类的类型参数。

实际应用示例

通过泛型实现一个通用的缓存类：

public class Cache<T> {
    private Map<String, T> cacheMap = new HashMap<>();

    public void put(String key, T value) {
        cacheMap.put(key, value);
    }

    public T get(String key) {
        return cacheMap.get(key);
    }
}

// 使用示例
Cache<Integer> intCache = new Cache<>();
intCache.put("count", 100);
int value = intCache.get("count");