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泛型类的使用–通配符

通配符在泛型类的使用中起着关键作用，尤其是在泛型类作为方法参数时，通配符用于限制传入的类型实参。通过使用通配符，我们可以对泛型参数施加上界或下界，确保传递的类型符合预期。

1.1 基本概念

通配符（?）是泛型使用中的核心元素，用于指定类型边界。通配符可以在两种场景中使用：

• 作为上界：限制传入的类型必须是某个特定类的子类。
• 作为下界：限制传入的类型必须是某个特定类的父类。

1.2 通配符的上界

语法：在通配符后使用 extends 关键字来指定上界。

public static void printAll(MyArray
    m) {    // 可以传入Animal子类的任意类型    printAll(new MyArray
   
    (...));    printAll(new MyArray
    
     (...));    printAll(new MyArray
     
      (...));    // 下列调用会编译错误    printAll(new MyArray
      
       (...));    printAll(new MyArray
       
      
     
    
   

注意：在泛型使用中，通配符的上界与泛型定义中的类型边界是不同的概念，需要区分处理。

1.3 通配符的下界

语法：在通配符后使用 super 关键字来指定下界。

public static void printAll(MyArray
    m) {    // 可以传入Cat父类的任意子类    printAll(new MyArray
   
    (...));    printAll(new MyArray
    
     (...));    printAll(new MyArray
     
    
   

泛型中的父子类型

在泛型中，确定父子关系需要使用通配符。以下示例展示了如何通过通配符来表达类之间的继承关系：

public class MyArray
   
     {    // MyArray
    
      是 MyArray
     
    
   

泛型方法

3.1 语法格式

泛型方法的语法格式如下：

public static 
   
     void swap(T[] arr, int i, int j) {    T temp = arr[i];    arr[i] = arr[j];    arr[j] = temp;}
   

3.2 示例

public class Main {    public static 
   
     void swap(T[] arr, int i, int j) {        T temp = arr[i];        arr[i] = arr[j];        arr[j] = temp;    }    // 没有显示指定类型，编译期间会进行类型推导    public static void main(String[] args) {        Integer[] a = { ... };        swap(a, 0, 9);        // 显式指定类型，编译期间不需要进行类型推导        String[] b = { ... };        Main.swap(b, 0, 9);    }}
   

泛型的优缺点

优点：

• 提高代码复用性：通过泛型，可以实现不同类型数据的统一处理。
• 提高开发效率：减少了类型检查的需求，代码更加简洁。
• 支持通用容器和算法：可以创建如集合、列表等通用容器。

缺点：

• 不支持基本数据类型：无法直接使用 int, String, boolean 等基本数据类型作为泛型参数。
• 无法实例化泛型类型：无法创建像 new List<int> 这样的对象。
• 无法使用静态属性：无法在泛型类中声明静态的属性。
• 无法使用 instanceof 判断：无法对带参数类型的泛型进行 instanceof 判断。
• 无法创建泛型数组：无法直接创建像 String[] arr = new String<String>(); 这样的数组。
• 无法抛出或捕获泛型异常：异常不支持泛型，无法创建带参数的异常。
• 无法重载泛型方法：泛型类型不是方法参数的一部分，无法进行重载。

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