1 包装类

在Java中，由于基本类型不是继承自Object，为了在泛型代码中可以支持基本类型，Java给每个基本类型都对应了一个包装类型。

1.1 基本数据类型和对应的包装类

基本数据类型	包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

除了 Integer 和 Character， 其余基本类型的包装类都是首字母大写。

1.2 装箱和拆箱

int i = 10;
// 装箱操作，新建一个 Integer 类型对象，将 i 的值放入对象的某个属性中
Integer ii = Integer.valueOf(i);
Integer ij = new Integer(i);
// 拆箱操作，将 Integer 对象中的值取出，放到一个基本数据类型中
int j = ii.intValue();

1.3 自动装箱和自动拆箱

int i = 10;
Integer ii = i; // 自动装箱
Integer ij = (Integer)i; // 自动装箱
int j = ii; // 自动拆箱
int k = (int)ii; // 自动拆箱

【面试题】

public static void main(String[] args) {
  Integer a = 127;
  Integer b = 127;
  Integer c = 128;
  Integer d = 128;
  System.out.println(a == b);//true
  System.out.println(c == d);//false
}

2 什么是泛型

就是适用于许多许多类型。从代码上讲，就是对类型实现了参数
化。

3 引出泛型

1. 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];
2. 所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?

class MyArray {
  public Object[] array = new Object[10];
  public Object getPos(int pos) {
    return this.array[pos];
 }
  public void setVal(int pos,Object val) {
    this.array[pos] = val;
  }
}
public class TestDemo {
  public static void main(String[] args) {
    MyArray myArray = new MyArray();
    myArray.setVal(0,10);
    myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放
    String ret = (String)myArray.getPos(1);
    System.out.println(ret);
  }
}

1. 任何类型数据都可以存放
2. 1号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换

虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。

3.1 语法

class 泛型类名称<类型形参列表> {
  // 这里可以使用类型参数
}

class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {
}

class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
  // 这里可以使用类型参数
}

class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
  // 可以只使用部分类型参数
}

1. 类名后的 代表占位符，表示当前类是一个泛型类

上述代码进行改写如下：

class MyArray<T> {
  public T[] array = (T[])new Object[10];
  //public Obiect array = new Obiect[10];
  
  public T getPos(int pos) {
    return this.array[pos];
    //return (T)array[pos];
  }
  
  public void setVal(int pos,T val) {
    this.array[pos] = val;
  }
  
}
public class TestDemo {
  public static void main(String[] args) {
    MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();
    myArray.setVal(0,10);
    myArray.setVal(1,12);
    int ret = myArray.getPos(1);
    System.out.println(ret);
    myArray.setVal(2,"bit");//代码编译报错，此时编译器会在存放元素的时候帮助我们进行类型检查。
  }
}

1. 类名后的 代表占位符，表示当前类是一个泛型类

• 了解:【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：
  • E 表示 Element
  • K 表示 Key
  • V 表示 Value
  • N 表示 Number
  • T 表示 Type
  • S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型

4 泛型类的使用

4.1 语法

泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象

4.2 示例

MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();

注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类！

4.3 类型推导

当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写

MyArray<Integer> list = new MyArray<>(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer

5. 裸类型

5.1 说明

裸类型是一个泛型类但没有带着类型实参，例如 MyArrayList 就是一个裸类型

MyArray list = new MyArray(); 

注意： 我们不要自己去使用裸类型，裸类型是为了兼容老版本的 API 保留的机制

小结：

1. 泛型是将数据类型参数化，进行传递
2. 使用 表示当前类是一个泛型类。
3. 泛型目前为止的优点：数据类型参数化，编译时自动进行类型检查和转换

6 泛型如何编译的

6.1 擦除机制

• 在编译的过程当中，将所有的T替换为Object这种机制，我们称为：擦除机制。
• Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。

7 泛型的上界

在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。

7.1 语法

class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
  ...
}

7.2 示例

public class MyArray<E extends Number> {
  ...
}

只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参

MyArray<Integer> l1; // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型
MyArray<String> l2; // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型

了解： 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object

7.3 复杂示例

public class MyArray<E extends Comparable<E>> {
  ...
}

E必须是实现了Comparable接口的

8 泛型方法

8.1 定义语法

方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... }

8.2 示例

public class Util {
  //静态的泛型方法 需要在static后用<>声明泛型类型参数
  public static <E> void swap(E[] array, int i, int j) {
    E t = array[i];
    array[i] = array[j];
    array[j] = t;
  }
}

8.3 使用示例-可以类型推导

Integer[] a = { ... };
swap(a, 0, 9);
String[] b = { ... };
swap(b, 0, 9);

8.4 使用示例-不使用类型推导

Integer[] a = { ... };
Util.<Integer>swap(a, 0, 9);
String[] b = { ... };
Util.<String>swap(b, 0, 9);