return first;
}
public T getSecond() {
return second;
}
}

可以看出来Pair类就是一个泛型类，与普通的类区别在于:

1.类名后面多了一个

2.参数first和second分别是泛型T类型

那么这个T是什么呢？T是一种泛指，表示类型参数，泛型就是类型参数化，处理的数据不是固定的，而是可以动态指定类型作为参数传入。那么定义的泛型类如何使用呢？如下:

Pair minmax = new Pair(1,100);
Integer min = minmax.getFirst();
Integer max = minmax.getSecond();

可以看到Pair中的Integer就是之前定义的泛型T的实际类型参数，当然这里的T可以是任何类型，我们这里可以指定为Integer，也可以指定为任何类型。同样的，泛型的参数类型数量不是固定的，我们可以申明多个不同类型的动态泛型类型，两个泛型之间使用逗号分割，如下:

public class Pair<U, V> {
U first;
V second;
public Pair(U first, V second){
this.first = first;
this.second = second;
}
public U getFirst() {
return first;
}
public V getSecond() {
return second;
}
}

改进后的Pair类可以这么使用:

Pair<String,Integer> pair = new Pair<String,Integer>(“张三”,100);

泛型的基本原理

看到上面的案例我们大概知道了一个简单的泛型如何定义，那么不禁会有一个疑惑，那就是泛型类型到底是什么呢？我们为什么一定要定义一个类型参数呢？熟悉Java多态特性的我们都知道，我们完全可以定义一个通用的父类类型，然后传递具体的子类型不也能实现这样的操作吗？同样的Java中也存在所有的类的基类–Object，如果我们直接使用Object不也可以吗?如下:

public class Pair {
Object first;
Object second;
public Pair(Object first, Object second){
this.first = first;
this.second = second;
}
public Object getFirst() {
return first;
}
public Object getSecond() {
return second;
}
}

使用的时候的代码只要这么改动:

Pair minmax = new Pair(1,100);
Integer min = (Integer)minmax.getFirst();//字段强制转换
Integer max = (Integer)minmax.getSecond();//字段强制转换

这样使用其实是可以的，事实上Java提供的泛型机制其实底层就是如此实现的。之所以这么设计，与Java当初设计的时候的jvm虚拟机编译机制有关系，要知道泛型设计的时候Java才到Jdk1.4版本，而我们都知道Java有编译器和Java虚拟机，编译器会帮我们把Java代码转换为**.Class**，虚拟机则是负责加载**.Class**，对于泛型类，Java编译器会把泛型部分的代码转换为普通的代码，即和上面的Object类型接管一样，将类型的T进行擦除，替换为Object，并且进行必要的类型的强制转换操作，所以在Java虚拟机执行Java字节码的过程中，其实和Object操作是一样的，并不知道泛型，也不存在泛型。那么既然泛型还是会转换为Object，进行泛型擦除，Java为什么要在1.5开始支持并设计出泛型机制呢？

泛型的好处

其实想要理解这点，我们不妨考虑一下，泛型的好处在哪？同时也去思考一下如果我们使用Object编程，缺陷会存在在哪？熟悉泛型的都知道，泛型有两个好处:

1.更好的安全性

2.更好的可读性

我们也知道Java语言在我们开发编译的阶段，ide就会进行代码检查，当我们的语法出现问题的时候，ide会在编译阶段就把错误标识出来，减少程序的潜在Bug数。但是我们不妨看下Object操作的代码:

Pair pair = new Pair(“张三”,1);
Integer id = (Integer)pair.getFirst();
String name = (String)pair.getSecond();

可以看出来，无论id是否为Integer类型，或者name是否为String类型，我们在编译阶段，由于类型为Object，我们都会进行强制转换操作，在编译期这些操作都是语法合理的，并不会报错，但是如果这些字段中存在类型错误，也必须等到程序运行到这里才会提示ClassCastException异常，但是如果我们使用的是泛型机制，并且使用的时候标明了类型为String和Integer,那么如果我们使用的类型不一致，在编译时已经报错，必须修改后才可以成功运行，如下：

Pair<String,Integer> pair = new Pair<>(“张三”,1);
Integer id = pair.getFirst(); //编译错误
String name = pair.getSecond(); //编译错误

所以很明显的可以看出来，如果使用了泛型后，类的后缀添加对应的泛型类型，我们很明确的知道具体的类型是什么，提高开发的可读性，并且因为ide会做类型检查，所以安全性也会更高

泛型方法

当然泛型的作用域范围比较广，我们不仅可以定义在类/接口的申明上，我们也可以将泛型作用在方法上，与类的泛型相互隔离，实现更精细粒度的泛型操作。并且需要注意的是，一个类的泛型定义和方法的泛型定义并无直接关系，两者是相互独立的，即类的泛型可以定义为T，而方法也可以定义为泛型T，但是这两个T并不属于同一个。首先我们先看一个泛型方法的案例:

public static int indexOf(T[] arr, T elm){
for(int i=0; i<arr.length; i++){
if(arr[i].equals(elm)){
return i;
}
}
return -1;
}

可以看出来，indexOf方法就是一个泛型方法，使用的时候，我们可以如下:

indexOf(new Integer[]{1,3,5}, 10)

同样的泛型方法拥有和泛型类一样的所有特性，也可以定义多个泛型参数在方法上，比如:

public static <U,V> Pair<U,V> createPair(U first, V second){
Pair<U,V> pair = new Pair<>(first, second);
return pair;
}

但是与泛型类不同的是，使用的时候只需要传入确定类型的值即可，并不需要申明泛型类型后缀，如下:

createPair(“张三”,1)；

泛型的上限界定

在前面的学习中我们都知道泛型擦除会转化为Object类型，但是我们能不能给Object的范围缩小呢？即限制泛型的父类类型上限是多少，在Java中其实是支持的，而泛型中支持这个上限界定是使用了extends关键字来表示的，当然这里的父类类型可以是接口、类或者类型参数，我们分别介绍下:

接口作为父类类型

比如我们开发中遇到一个场景，我们必须实现Comparable接口来实现动态的类型的比较，这个时候代码如下:

public static T max(T[] arr){
T max = arr[0];
for(int i=1; i<arr.length; i++){
if(arr[i].compareTo(max)>0){
max = arr[i];
}
}
return max;
}

max是泛型类型T的数组的对应下标的值，不过这么编写代码的话，会被编译器警告，因为Comparable接口本身也是个泛型接口，所以我们写的时候建议也去指定Comparable接口的泛型上界，修改如下：

public static <T extends Comparable> T max(T[] arr){
…
}

此种方式可以实现泛型类型的递归类型限制传递

上界为具体类

还记得我们上面的实例Pair类使用的泛型类型，我们可以实现一个子类:

public class NumberPair<U extends Number, V extends Number> extends Pair<U, V> {
public NumberPair(U first, V second) {
super(first, second);
}
}

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