Java™ 教程（泛型类型）

泛型类型

泛型类型是通过类型参数化的泛型类或接口，修改以下Box类以演示此概念。

一个简单的Box类

首先检查一个对任何类型的对象进行操作的非泛型Box类，它只需要提供两个方法：set，它将一个对象添加到box中，get，它将检索它：

public class Box {
    private Object object;

    public void set(Object object) { this.object = object; }
    public Object get() { return object; }
}

由于它的方法接受或返回一个Object，所以你可以自由地传入任何你想要的东西，前提是它不是一种原始类型，无法在编译时没有办法验证如何使用该类，代码的一部分可能会在box中放置一个Integer并期望从中获取Integer，而代码的另一部分可能会错误地传入String，从而导致运行时错误。

Box类的泛型版本

泛型类使用以下格式定义：

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

由尖括号（<>）分隔的类型参数部分跟在类名后面，它指定类型参数（也称为类型变量）T1, T2, ...和Tn。

要更新Box类以使用泛型，可以通过将代码“public class Box”更改为“public class Box <T>”来创建泛型类型声明，这引入了类型变量T，可以在类中的任何位置使用。

通过此更改，Box类变为：

/**
 * Generic version of the Box class.
 * @param <T> the type of the value being boxed
 */
public class Box<T> {
    // T stands for "Type"
    private T t;

    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
}

如你所见，所有出现的Object都被T替换，类型变量可以是你指定的任何非基本类型：任何类类型、任何接口类型、任何数组类型，甚至是其他类型变量。

可以应用相同的技术来创建泛型接口。

类型参数命名约定

按照惯例，类型参数名称是单个大写字母，这与你已经了解的变量命名约定形成鲜明对比，并且有充分的理由：如果没有这种约定，就很难区分类型变量和普通类或接口名称。

最常用的类型参数名称是：

• E — 元素（Java集合框架广泛使用）
• K — 键
• N — 数
• T — 类型
• V — 值
• S、U、V等 — 第二、第三、第四种类型

你将在整个Java SE API和本课程的其余部分中看到这些名称。

调用和实例化泛型类型

要从代码中引用泛型Box类，必须执行泛型类型调用，它将T替换为某些具体值，例如Integer：

Box<Integer> integerBox;

你可以将泛型类型调用视为与普通方法调用类似，但不是将参数传递给方法，而是将类型参数（在本例中为Integer）传递给Box类本身。

类型参数和类型参数术语：许多开发人员互换地使用术语“类型参数”和“类型实参”，但这些术语并不相同，编码时，提供类型实参以创建参数化类型，因此，Foo<T>中的T是类型参数，而Foo<String> f中的String是类型实参，本课程在使用这些术语时会遵循此定义。

与任何其他变量声明一样，此代码实际上并不创建新的Box对象，它只是声明integerBox将保存对“Box of Integer”的引用，这就是Box<Integer>的读取方式。

泛型类型的调用通常称为参数化类型。

要实例化此类，请像往常一样使用new关键字，但在类名和括号之间放置<Integer>：

Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();

菱形

在Java SE 7及更高版本中，只要编译器可以从上下文中确定或推断类型参数，就可以用一组空的类型参数（<>）替换调用泛型类的构造函数所需的类型参数，这对尖括号<>非正式地称为菱形，例如，你可以使用以下语句创建Box<Integer>的实例：

Box<Integer> integerBox = new Box<>();

有关菱形表示法和类型推断的更多信息，请参阅类型推断。

多个类型参数

如前所述，泛型类可以有多个类型参数，例如，OrderedPair泛型类，它实现了Pair泛型接口：

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;
    }

    public K getKey()    { return key; }
    public V getValue() { return value; }
}

以下语句创建OrderedPair类的两个实例：

Pair<String, Integer> p1 = new OrderedPair<String, Integer>("Even", 8);
Pair<String, String>  p2 = new OrderedPair<String, String>("hello", "world");

代码new OrderedPair<String, Integer>，将K实例化为String，将V实例化为Integer，因此，OrderedPair的构造函数的参数类型分别是String和Integer，由于自动装箱，将String和int传递给类是有效的。

正如菱形中所提到的，因为Java编译器可以从声明OrderedPair<String, Integer>推断出K和V类型，所以可以使用菱形表示法缩短这些语句：

OrderedPair<String, Integer> p1 = new OrderedPair<>("Even", 8);
OrderedPair<String, String>  p2 = new OrderedPair<>("hello", "world");

要创建泛型接口，请遵循与创建泛型类相同的约定。

参数化类型

你还可以使用参数化类型（即List<String>）替换类型参数（即K或V），例如，使用OrderedPair<K, V>示例：

OrderedPair<String, Box<Integer>> p = new OrderedPair<>("primes", new Box<Integer>(...));

---

上一篇：为什么要使用泛型？

下一篇：泛型原始类型