只要了解了泛型的一般使用情況就能夠解決多半的問(wèn)題。所以，首先我們來(lái)了解一下什么是泛型、為什么要使用它以及應(yīng)用方法。

什么是泛型？

試想一個(gè)簡(jiǎn)單的添加方法（method），如下：

long，float 或 double 類型并不能當(dāng)作輸入傳給這個(gè)方法。

如果從該方法中抽象出數(shù)據(jù)類型，就可以得到一個(gè)新的方式，如下。

在這里，<T>是 泛型參數(shù)（也稱為類型變量），和給某一方法聲明的參數(shù)一樣。

給 <Integer> 或 <Double> 傳遞的泛型參數(shù)的值，與方法參數(shù)相似，叫做類型參數(shù)。

現(xiàn)在考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單起見，我們來(lái)想一想數(shù)組。我們能夠創(chuàng)建一個(gè)任意類型的數(shù)組嗎？不可以。我們只能創(chuàng)建一個(gè)整數(shù)數(shù)組、浮點(diǎn)數(shù)數(shù)組或者其他一種特定類型的數(shù)組。好了，忘掉所有編程語(yǔ)言里實(shí)現(xiàn)數(shù)組的方法，然后問(wèn)一個(gè)問(wèn)題：“我們是否可以從這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中抽象出一種數(shù)據(jù)類型？”

答案是肯定的。Java 中的 ArrayList 就是做這件事的一種類。通過(guò) List = new ArrayList<>(); 就能創(chuàng)建一個(gè)字符串?dāng)?shù)組，當(dāng)整數(shù)作為類型參數(shù)時(shí)，它就是整數(shù)數(shù)組，其他的也類似。

雖然我們用 ArrayList 作為例子，但由于其復(fù)雜性，我們不會(huì)討論他們具體是怎么實(shí)現(xiàn)的。我們會(huì)借鑒一個(gè)盒子并思考怎么把這個(gè)盒子做出來(lái)，而這個(gè)盒子就是某個(gè)特定類型的通用框架（a Generic box from a Specific Typed box）。

思考以下代碼，將一個(gè)字符串放進(jìn)特定字符串框架（SpecifizedStringBox）對(duì)象中，然后以此獲得一個(gè)字符串。

現(xiàn)在，如果從該對(duì)象中抽取其數(shù)據(jù)類型“Type”，就得到一個(gè)由以下代碼代表的通用框架（GenericBox，也就是泛型），而該框架可以使用 String、Integer、Boolean 等任意數(shù)據(jù)類型。

所以，使用泛型，就是要從某個(gè)方法（method）或者類（class）中，抽象出一種適用于任意類型的通用方法／類。

為什么要用泛型？

簡(jiǎn)單點(diǎn)的答案就是，通過(guò)泛型抽象數(shù)據(jù)類型后，你的代碼可以重復(fù)使用并且易于維護(hù)。

泛型應(yīng)用在什么地方？

看起來(lái)似乎通過(guò)重構(gòu)已有特定類型的方法或框架，就能應(yīng)用泛型。在處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和原始數(shù)據(jù)類型時(shí)，似乎還挺容易，但是我們總會(huì)在各不相同的類中建立大量的數(shù)據(jù)類型。泛型編程模式（Generic Programming Paradigm）和 面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）混合在一起時(shí)，就很難決定是否要使用泛型。理解在哪里應(yīng)用泛型，問(wèn)題就解決了一半。

本文就將帶你了解一些典型的泛型用例，包括其使用場(chǎng)景，也可以讓你在遇到同類型問(wèn)題時(shí)能夠合理應(yīng)用泛型。

Java 在 JDK 5.0 中引用泛型的目的在于：

1. 類型安全性（Type safety）：一旦使用類型參數(shù)后，在該方法或框架中就不存在其他的數(shù)據(jù)類型，同時(shí)也避免了類型轉(zhuǎn)化的需求；

2. 通用編程及參數(shù)的多態(tài)性。

C++ 的模版編程能幫我們實(shí)現(xiàn)通用編程及參數(shù)的多態(tài)性，根據(jù)數(shù)據(jù)的類型（預(yù)定義或用戶定義的）轉(zhuǎn)化同樣的算法模型，達(dá)到復(fù)用同一個(gè)代碼或程序的目的。在 Java 中也可以使用類似的方法。

現(xiàn)在來(lái)看一下幾個(gè)常用的泛型用例。

用例 1 : 泛型的第一級(jí)別用法是算法和數(shù)據(jù)類型

算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并行，數(shù)據(jù)類型的微小變化可能會(huì)改變一個(gè)算法的復(fù)雜性。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)有類型，用泛型將這種類型抽取出來(lái)，可以作為類型參數(shù)。而算法的輸入?yún)?shù)也具有數(shù)據(jù)類型，同樣，通過(guò)泛型可以將該類型從輸入?yún)?shù)中抽象出來(lái)。因此，泛型適用于使用特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任意一種算法。

不過(guò)事實(shí)上，泛型主要用于 Java 的集合 API。

如果你自己寫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，那么一定試試?yán)梅盒?。除了Java 的集合 API，你也會(huì)在 Guava、Apache Common Collection、FastUtils、JCtools 和 Eclipse Collection 里發(fā)現(xiàn)其他對(duì)泛型更好的應(yīng)用。

用例 2 ：數(shù)值輸入框或者單個(gè)元素的容器

具備可通用類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以稱之為泛型框架（Generics Boxes）。例如 ArrayList、LinkedList 等等這樣的類就代表數(shù)據(jù)類型，同時(shí)為他們同類型的數(shù)據(jù)起著泛型框架的作用。

有時(shí)候，通用框架以單個(gè)元素而不是集合的形式出現(xiàn)。諸如 Map 映射中的輸入 <K, V>，節(jié)點(diǎn) <K , V>，數(shù)據(jù)對(duì) <K, V>，以及其他代數(shù)數(shù)據(jù)類型，像是可選項(xiàng) <T> , 選擇 <U, V> 等等，它們只作為特定類型數(shù)據(jù)的依托（Holder）或封裝器（wrapper）而已。

ThreadLocal 和 AtomicReference 在適用于并發(fā)訪問(wèn)算法的單元素容器中，是非常好的例子。

類似的用法有時(shí)合理，而有一些則不太適用。 一個(gè)盒子在早期確實(shí)可以容納任何類型的物品，但現(xiàn)在會(huì)將其進(jìn)行分類：這個(gè)盒子用來(lái)裝玩具，而下一個(gè)盒子用來(lái)裝筆，等等。

杯子是很好的例子，可以把它比做實(shí)時(shí)對(duì)象類型的依托物（Holder），它可以裝茶、咖啡或者任何飲料。公交上可以坐男人和女人，如果讓公交具備類型安全性且只允許女人上車，那么我們可以稱之為女士公交。這種比喻可能有點(diǎn)欠妥，但它提出了商業(yè)用例，尤其是封裝器或者依托物也具有應(yīng)用泛型的可能。嘗試詢問(wèn)業(yè)務(wù)的封裝或依托是否有使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的傾向，如果有，那么使用泛型會(huì)更好。

用例類型 3 ：抽象類型的泛型工具方法

泛型算法不一定總是和特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或算法綁定在一起。有時(shí)，基于實(shí)際應(yīng)用的滿意度，它還可以應(yīng)用在大多數(shù)抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組中。

在 Java 中就有該Collections工具類。

查看以下方法，了解什么方法能適用：

Collection Factories Methods, Empty/Singleton

• emptyList, emptyMap, emptySet

• singleton, singletonList, singletonMap

封裝方法（Synchronized, UnModifiable, Checked Collection）：

• synchronizedCollection, synchronizedSet, synchronizedMap

• unmodifiableCollection, unmodifiableSet, unmodifiableList

• checkedCollection, checkedList, checkedSet

還有一些泛型方法，可歸為四大類：

1. 更改列表中的元素順序：reverse，rotate，shuffle，sort，swap；

2. 更改列表內(nèi)容：copy, fill, replaceAll；

3. 在集合中尋找極值：最大值，最小值；

4. 在列表中查找特定值：binarySearch，indexOfSubList，lastIndexOfSubList。

由于他們適用于列表中的任意類型，這些都是可復(fù)用的功能。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)集合都適用泛型方法。

用例類型 4 ：泛型方法用于類的分層并行結(jié)構(gòu)中

Spring 框架中的 JpaRepository、CrudRepository 都已使用泛型構(gòu)建，創(chuàng)建、更新、查找、查找所有、刪除等等，是適用于所有實(shí)體的泛型方法。

需要給每個(gè)實(shí)體創(chuàng)建一個(gè)并行數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象（DAO）類時(shí)，會(huì)出現(xiàn)類的分層并行結(jié)構(gòu)（parallel hierarchy of classes）。 不過(guò) DAO 模式并不是其出現(xiàn)的唯一情況。

如果為了提供更多可能的方法實(shí)例，我們可以通過(guò)將方法與對(duì)象解除聯(lián)系的方式，來(lái)應(yīng)用策略模式（Strategy Pattern）處理業(yè)務(wù)問(wèn)題，這時(shí)類的分層并行結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)。

每當(dāng)我們添加一個(gè)新類，就會(huì)增加一個(gè)并行的測(cè)試用例。如果需要工廠，我們就添加一個(gè)并行工廠類。 類的分層并行結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在業(yè)務(wù)用例中。試想一輛新車，比如“大巴車”，把它添加到以下的車輛層級(jí)中時(shí)，可能還需要添加一個(gè)“大巴車司機(jī)”的類。

來(lái)看以下分層并行類和其泛型的例子：

用例類型 5 : 創(chuàng)建類型安全的異構(gòu)容器

集合 <String> 是均質(zhì)容器的一個(gè)示例，任何字符串以外的東西都不能放進(jìn)該框架里。而集合 <Object> 是異構(gòu)容器的一個(gè)例子，可以放入任意對(duì)象。集合 <Object> 便不是類型安全的，需要檢查類型、進(jìn)行轉(zhuǎn)換，類似于原始類型的集合（原始類型是沒(méi)有泛型類型參數(shù)的通用類型，它將對(duì)象視為默認(rèn)的類型參數(shù)）。Java 沒(méi)有為類型安全的異構(gòu)容器提供第一級(jí)別的支持。

在集合 <String> 中，類型參數(shù)“String”被用作類型參數(shù)“T”，以確保類型安全。但是對(duì)于 Map<String, String>，它卻有兩個(gè)類型參數(shù)，通過(guò)之前Java 集合 API 的例子，通常泛型會(huì)限制每個(gè)容器類型參數(shù)的數(shù)量為一個(gè)定值?？梢詫㈩愋蛥?shù)設(shè)置在Map映射的鍵（key）上，而不是容器上，從而繞過(guò)這個(gè)限制。在建立類型安全的異構(gòu)容器／Map映射時(shí)，利用類對(duì)象作為鍵。

像是 bean 容器，異常處理程序容器，或服務(wù)查找容器都是異構(gòu)容器的示例，都可以使用泛型來(lái)進(jìn)行類型安全化，方法既使用類對(duì)象作為鍵實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。

以上就是動(dòng)力節(jié)點(diǎn)java培訓(xùn)機(jī)構(gòu)小編介紹的“Java基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，泛型有什么用怎么用”的內(nèi)容，希望對(duì)的大家有幫助，如有疑問(wèn)，請(qǐng)?jiān)诰€咨詢，有專業(yè)老師隨時(shí)為你服務(wù)。