Java 泛型程序设计

1.  泛型类

public class Pair<T> 
{
   private T first;
   private T second;
   
   public void setSecond(T second){...}
   ....
 }

2.  泛型方法

class ArrAlg{
    public static <T> T getMiddle(T... a){
        return a[a.length/2];
    }
}

3.   类型变量的限定

public static <T extends BoundingType1 & BoundingType2 ...> T min(T[] a)....

这表示T应该是BoundingType类型的子类型。T和绑定类型可以是类，也可以是接口 。一个类型变量或通配符可以有多个限定，但限定中之多只有一个类，这是因为单继承，当有多个限定时，基类要写在第一个，接口写在后面。

4.  原始类型，任何一个泛型类型，都自动提供一个原始类型，原始类型的名字就是删去类型参数后的类型名。例如Pair<T>， 原始类型就是Pair。

5.  泛型转换

•   虚拟机中没有泛型，只有普通的类和方法
•        所有的类型参数都用它们的第一个限定类型替换，没有写明限定类型就用Object
•        合成桥方法保持多态。
•        为保持类型安全性，必要时插入强制类型转换（例如调用泛型方法返回值）

5.  桥方法

假设有下列类继承了Pair<Date>,

class DateInterval extends Pair<Date>
{
    public void setSecond(Date second){
    ....
   
    }
 }

 实际擦除类型之后 

class DateInterval extends Pair
{
    public void setSecond(Date second){...}
    
    //因为类型擦除，实际还存在一个继承于Pair类的方法，显然这是两个方法
    public void setSecond（Object second）{
         //实际生成桥方法，这里会调用setSecond（Date seconde）；即：
         setSecond((Date)second);
     }
 }

当如下调用时 Pair<Date> pair = new DateInterval(...);  pair.setSecond(aDate);。Pair类型只有一个方法setSecond(Object)。实际引用DateInterval类，因而将会调用DateInterval.setSecond(Object)。编译器为了调用最合适的方法，实际上生成了一个桥方法，如下 public void setSecond(Object second){  setSecond((Date) second)  } 。

6.  约束与局限性

• 不能用基本类型实例化类型参数
• 运行时类型查询只适用于原始类型
• 不能创建参数化类型的数组，即不能 new Pair<String> [10]
• 不能实例化类型变量，即不能使用 new T(...), new T[] 或T.class这类的表达式。可以通过反射实例化T但不能T.class.newInstance(); 可以如下设计API来实现。

public static <T> Pair<T> makePair(Class<T> cl){
    try{
        return new Pair<>(cl.newInstance(), cl.newInstance())
        }catch(Exception e){return null;}
}

• 泛型类的静态上下文中不能引用类型变量，例如 private static T aData; 或者 public static T fun(){}都是错误的。
• 不能抛出或捕获泛型类的实例

7.  通配符

• 通配符限定： extends 、super

例：Pair<? extends Person>表示泛型Pair类型，它的参数是Person的子类。

在这种情况下，getter和setter区别，getter可以正常调用，但是setter不行，会产生编译错误，因为编译器不能确定要传入参数的类型，也没法代替。

？extends Person getFirst()
void setFirst(？ extends Person)

反之，通配符的超类型限定： ？super Student

void setFirst(? super Student);
? super Student getFirst();

编译器虽然不知道setFirst的确切类型，但是可以用任意Student对象调用，而不能用Person对象调用。如果调用getFirst，返回的对象不能保证，只能赋给Object。

• 无限定通配符 Pair<?>

? getFirst();
void setFirst(?);

getFirst的返回值只能赋给一个Object， setFirst不能调用除非setFirst(null)，对于一些简单操作非常有用，例如判定是否为null  getFirst() == null

• 通配符捕获   可以通过泛型方法捕获通配符