Java編程思想學習筆記——泛型

1.概要

generics enable types (classes and interfaces) to be parameters when defining classes, interfaces and methods.

泛型能在定義類，接口和方法時將類型（類和接口）作為參數。和方法聲明時的形式參數很類似，都是為了在不同的輸入時重用相同的代碼。不同的是形式參數輸入的是值而泛型是類型。

2.為什麼使用泛型

1.編譯時更加強的(Stronger)類型檢測
java編譯器對泛型代碼進行強類型檢測，一旦檢測到代碼違反類型安全就發出類型錯誤。
修復編譯錯誤要比運行錯誤容易，因為運行錯誤很難找到問題所在。

2.不用類型轉換

       //沒有使用泛型
        List list = new ArrayList();
        list.add("without generics");
        //需要強制類型轉換
        String s1 = (String) list.get(0);
        
        //使用泛型
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        list2.add("generics");
        String s2 = list2.get(0);//不需要轉換

3.使程序員能實現適用更加普遍的算法

通過使用泛型，使程序員能實現普遍的算法，算法將是能使用於不同類型的，能自定義的，類型安全的，易讀的。

如只寫一個排序方法，就能夠對整形數組、字符串數組甚至支持排序的任何類型的數組進行排序。

3.具體使用

1.泛型（generic type）

A generic type is a generic class or interface that is parameterized over types.

泛型是一種通用的類或接口，通過類型參數化的。

泛型類以下面的格式定義：

class name<T1, T2, ..., Tn> { /* ... */ }

通過Box類的非泛型版和泛型版來學習一下：

非泛型：

//non-generic class
public class Box {
    private Object object;

    public Object getObject() {
        return object;
    }

    public void setObject(Object object) {
        this.object = object;
    }
}

泛型：

//generic class
public class Box<T> {

    //T表示Type
    private T t;

    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }

}

類型參數命名規范按約定的習俗，類型參數的名字都是由一個大寫字母構成。

E - Element 元素(used extensively by the Java Collections Framework)
K - Key 鍵
N - Number 數值
T - Type 類型
V - Value 值
S,U,V etc. - 2nd, 3rd, 4th types 第二種，第三種，第四種類型

調用和實例化泛型類

為了獲得泛型類的引用，必須執行泛型類的調用，使用具體的值來代替T，如Integer。

//獲得引用
Box<Integer> integerBox;
//實例化
integerBox = new Box<Integer>();

泛型類的調用類似於普通的方法調用，只是泛型類傳遞的是類型參數（type argument）而方法調用傳遞的是參數(argument)。

多類型參數

泛型類可能有多種類型的參數。如下所示：

public interface Pair<K,V>{
    public K getKey();
    public V getValue();
}
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;
    }
}
//實例化
Pair<String, Integer> p1 = new OrderedPair<String, Integer>("Even", 8);
Pair<String, String>  p2 = new OrderedPair<String, String>("hello", "world");
//Java SE7開始出現的新語法
OrderedPair<String, Integer> p1 = new OrderedPair<>("Even", 8);
OrderedPair<String, String>  p2 = new OrderedPair<>("hello", "world");
//參數化的類型
OrderedPair<String, Box<Integer>> p = new OrderedPair<>("primes", new Box<Integer>(...));