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Java 为什么使用泛型

news 来源：原创 2024/9/29 21:31:21

概述

1. 如下我们需要不同对象打印内容

2. 这时候就可以引入泛型使用

3. 泛型和Object的区别

概述

Java泛型（Generics）是JDK5.0引入的一种特性，它允许程序员在定义类、接口和方法时使用类型参数（type parameters）。这些类型参数在实例化时（如创建对象或调用方法时）会被具体的类型（如int、String等）所替代。泛型的主要目的是在编译时提供类型安全，并在运行时保持类型信息。

1. 如下我们需要不同对象打印内容

package com.mycompany.printer;public class IntegerPrinter {private Integer content;public IntegerPrinter(Integer content){this.content = content;}public void print(){System.out.println(content);}
}

package com.mycompany.objectcpgeneric;public class PrinterObj {private Object content;public PrinterObj(Object content){this.content = content;}public void print(){System.out.println(content);}
}

    public static void main(String[] args) {IntegerPrinter integerPrinter = new IntegerPrinter(123);integerPrinter.print();StringPrinter stringPrinter = new StringPrinter("I am string");stringPrinter.print();}

/* 运行结果
123
I am string
*/

显然如果我们需要的打印的对象越来越多，就需要建立更多对应的打印类，这样是其实有很多的重复代码，有任何需求更新将来会越来越难以统一管理。

2. 这时候就可以引入泛型使用

package com.mycompany.objectcpgeneric;public class PrinterGen<T> {private T content;public PrinterGen(T content){this.content = content;}public void print(){System.out.println(content);}
}

    public static void main(String[] args) {PrinterGen<Integer> printerGen = new PrinterGen<>(123);printerGen.print();PrinterGen<String> printerGen2 = new PrinterGen<>("I am string");printerGen2.print();}

/* 运行结果
123
I am string
*/

3. 泛型和Object的区别

如1.2中我们使用泛型，为什么不直接使用Object呢？如下我们使用Object去创建这个公共的打印类。

package com.mycompany.objectcpgeneric;public class PrinterObj {private Object content;public PrinterObj(Object content){this.content = content;}public void print(){System.out.println(content);}
}

    public static void main(String[] args) {PrinterObj printerObj = new PrinterObj(123);printerObj.print();PrinterObj printerObj2 = new PrinterObj("I am string");printerObj2.print();}

/* 运行结果
123
I am string
*/

可以看到Object和泛型的打印效果其实是一样的。
Java有了Object为什么还需要泛型呢？

泛型（Generics）其实是JDK5.0才引入的特性。Java在之前，已经存在Object类，并且所有的类都是Object类的直接或间接子类。然而，Object类作为所有类的“根”，其提供的功能非常基础，例如equals(), hashCode(), toString(), clone(), notify(), notifyAll(), wait(), finalize(), 和 getClass() 等。尽管使用Object类可以在一定程度上实现多态和动态类型，但在处理集合（如List、Set、Map等）时，使用Object类型会带来一些问题：

类型安全性问题：当你从集合中取出元素时，你需要显式地将其转型为你期望的类型。如果转型失败（例如，你期望得到一个String，但实际上集合中存储的是一个Integer），那么在运行时将会抛出ClassCastException。
代码冗余：由于需要在取出元素时进行显式的转型，这会导致代码冗余和潜在的错误。
性能问题：虽然现代JVM对于类型检查和转型操作已经做了优化，但在某些情况下，使用泛型可以避免不必要的类型检查和转型操作，从而提高性能。

泛型的主要优点包括：

类型安全：使用泛型可以确保在编译时检查类型的安全性，从而避免了在运行时抛出ClassCastException。可以设置泛型界限bounded generics。将错误提前到编译阶段发现，而不是运行阶段，有助于让我们提前发现错误。
代码重用和简化：通过定义泛型类和泛型方法，你可以编写更加通用和可重用的代码。此外，由于不需要进行显式的转型操作，代码也会更加简洁。
更好的性能：在某些情况下，使用泛型可以避免不必要的类型检查和转型操作，从而提高性能。
通过使用泛型，可以使用父类的资源。

泛型使用可参考
Java 泛型基础-CSDN博客