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java 泛型如何使用

2026-02-05 15:04:14Java

泛型的基本概念

泛型是Java中一种参数化类型的技术，允许在类、接口或方法中使用类型参数，提高代码的复用性和类型安全性。泛型的核心目的是在编译时检查类型错误，避免运行时类型转换异常。

泛型类

泛型类通过在类名后添加类型参数定义，类型参数可以是任意标识符，通常使用大写字母如T、E、K、V等。

public class Box<T> {
    private T content;

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

    public T getContent() {
        return content;
    }
}

使用泛型类时，需指定具体类型：

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

泛型方法

泛型方法在方法返回类型前声明类型参数，可以在非泛型类中使用。

public class Util {
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T item : array) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

调用泛型方法时，可以显式指定类型或由编译器推断：

Integer[] intArray = {1, 2, 3};
Util.<Integer>printArray(intArray); // 显式指定
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。

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

实现泛型接口时需指定具体类型：

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; }
}

类型通配符

泛型中使用?表示未知类型，通常用于限制泛型的范围。

<?>：无限制通配符，表示任何类型。
<? 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 item : list) {
        System.out.println(item);
    }
}

public static double sumOfList(List<? extends Number> list) {
    double sum = 0.0;
    for (Number num : list) {
        sum += num.doubleValue();
    }
    return sum;
}

泛型限制

不能使用基本类型（如int、double）作为类型参数，需使用包装类（如Integer、Double）。
不能直接创建泛型数组，但可以通过反射或通配符实现。
泛型类型在运行时会被擦除（Type Erasure），无法获取具体类型信息。

实际应用示例

结合集合框架使用泛型，确保类型安全：

List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
// names.add(123); // 编译错误

Map<Integer, String> idToName = new HashMap<>();
idToName.put(1, "Alice");
idToName.put(2, "Bob");
String name = idToName.get(1); // 无需强制类型转换

通过合理使用泛型，可以显著提升代码的可读性和健壮性。

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