Java高频面试之SE-20
hello啊,各位观众姥爷们!!!本baby今天又来了!哈哈哈哈哈嗝🐶
Java的泛型是什么?
Java 泛型(Generics) 是 Java 5 引入的一项重要特性,用于增强代码的类型安全性和重用性。泛型允许在定义类、接口和方法时使用类型参数,从而使代码更加通用且减少类型转换的需求。
1. 泛型的基本概念
泛型的核心思想是 参数化类型,即在定义类、接口或方法时,使用一个或多个类型参数(通常用 T
、E
、K
、V
等表示),在实际使用时再指定具体的类型。
示例:泛型类
// 定义一个泛型类
class Box<T> {private T value;public void setValue(T value) {this.value = value;}public T getValue() {return value;}
}// 使用泛型类
Box<Integer> integerBox = new Box<>();
integerBox.setValue(123);
System.out.println(integerBox.getValue()); // 输出: 123Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setValue("Hello");
System.out.println(stringBox.getValue()); // 输出: Hello
Box<T>
是一个泛型类,T
是类型参数。- 在使用时,
Box<Integer>
表示T
被替换为Integer
,Box<String>
表示T
被替换为String
。
2. 泛型的好处
- 类型安全:编译时检查类型,避免运行时类型转换错误。
- 代码重用:通过泛型可以编写通用的代码,适用于多种类型。
- 减少类型转换:无需手动进行类型转换,代码更简洁。
3. 泛型的类型参数
- 单个类型参数:如
T
。 - 多个类型参数:如
K
和V
(常用于键值对)。 - 命名约定:
T
:类型(Type)E
:元素(Element)K
:键(Key)V
:值(Value)N
:数字(Number)
示例:多个类型参数
class Pair<K, V> {private K key;private V value;public Pair(K key, V value) {this.key = key;this.value = value;}public K getKey() { return key; }public V getValue() { return value; }
}Pair<String, Integer> pair = new Pair<>("Age", 25);
System.out.println(pair.getKey() + ": " + pair.getValue()); // 输出: Age: 25
4. 泛型方法
泛型方法是在方法级别使用类型参数,可以在普通类、泛型类或静态方法中定义。
示例:泛型方法
class Util {// 定义一个泛型方法public static <T> void printArray(T[] array) {for (T element : array) {System.out.print(element + " ");}System.out.println();}
}// 使用泛型方法
Integer[] intArray = {1, 2, 3};
String[] strArray = {"A", "B", "C"};Util.printArray(intArray); // 输出: 1 2 3
Util.printArray(strArray); // 输出: A B C
<T>
是方法的类型参数。- 调用时,编译器会根据传入的参数类型自动推断
T
的具体类型。
5. 泛型通配符
泛型通配符 ?
用于表示未知类型,通常用于方法参数中,以增强灵活性。
(1)无界通配符 <?>
表示任意类型。
public void printList(List<?> list) {for (Object element : list) {System.out.print(element + " ");}System.out.println();
}
(2)上界通配符 <? extends T>
表示类型必须是 T
或其子类。
public double sumOfList(List<? extends Number> list) {double sum = 0.0;for (Number number : list) {sum += number.doubleValue();}return sum;
}
(3)下界通配符 <? super T>
表示类型必须是 T
或其父类。
public void addNumbers(List<? super Integer> list) {for (int i = 1; i <= 5; i++) {list.add(i);}
}
6. 泛型的类型擦除
Java 的泛型是通过 类型擦除(Type Erasure) 实现的,即在编译时擦除类型参数,将其替换为 Object
或上界类型。
示例:类型擦除
class Box<T> {private T value;public void setValue(T value) {this.value = value;}public T getValue() {return value;}
}// 编译后,Box<T> 会被擦除为:
class Box {private Object value;public void setValue(Object value) {this.value = value;}public Object getValue() {return value;}
}
- 优点:兼容旧版本的 Java 代码。
- 缺点:无法在运行时获取泛型的实际类型。
7. 泛型的限制
- 基本类型不能作为类型参数:如
Box<int>
是非法的,必须使用包装类Box<Integer>
。 - 无法创建泛型类型的实例:如
new T()
是非法的。 - 无法创建泛型数组:如
new T[10]
是非法的。
8. 泛型的实际应用
- 集合框架:如
List<T>
、Map<K, V>
。 - 工具类:如
Collections.sort(List<T>)
。 - 自定义数据结构:如栈、队列、链表等。
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