Java中的泛型集

什么是泛型？

Java中的泛型是在Java 5中引入的一种用于增强类型安全、代码重用性和可读性的特性。通过泛型，可以在编译时期检测出类型不匹配的错误，避免了在运行时期由于类型转换的错误而导致的异常。

泛型可以应用于类、接口和方法中。其中，类和接口可以定义泛型类型，方法可以使用泛型类型作为参数或返回值。

为什么需要泛型集？

Java中的集合框架提供了各种类型的集合，如List、Set、Map等。在使用集合时，我们经常需要将其中的元素类型进行限定，以避免类型不匹配的问题。比如，我们需要创建一个只能存放字符串类型的List集合，如果不使用泛型，我们需要手动进行类型转换，代码会比较冗长、且容易出错。

泛型集合就是针对此类问题而设计的。通过声明集合的类型参数，可以限定集合中的元素类型，当我们向集合中添加元素时，编译器会自动进行类型检查，并拒绝不符合类型参数限定的元素。

下面是一些常用的泛型集合类型：

List

List是一个有序的集合，允许元素重复。List接口允许通过索引来访问其中的元素，可以像数组一样使用下标进行访问。List接口中定义了一些常用的方法，如add、get、set、remove等。

在声明一个List对象时，需要指定List中元素的类型参数E。比如，声明一个只能存放字符串类型的List对象，可以使用以下代码：

List<String> list = new ArrayList<String>();

Set

Set是一个不允许元素重复的集合，其中的元素是无序的。Set接口中定义了一些常用的方法，如add、contains、remove等。

在声明一个Set对象时，需要指定Set中元素的类型参数E。比如，声明一个只能存放整型数值的Set对象，可以使用以下代码：

Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();

Map<K,V>

Map是一种键值对映射的数据结构，其中的元素是无序的。Map接口中定义了一些常用的方法，如put、get、containsKey、containsValue等。

在声明一个Map对象时，需要指定Map中键和值的类型参数K和V。比如，声明一个以字符串类型为键，整型数值类型为值的Map对象，可以使用以下代码：

Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();

泛型通配符

有时候，我们需要处理的数据类型并不是确定的，而是一些未知的类型。这时候，可以使用泛型通配符来表示不确定的类型。

泛型通配符的符号是“？”。通配符可以用于方法参数、成员变量、类继承等地方。它可以表示任何类型，但是在具体处理时需要根据具体情况进行判断和转换。

下面是一些常用的泛型通配符：

<? extends T>

表示任何继承于T类型的子类。（包括T本身）。

比如，可以声明一个接收任何继承于Number类型的List对象的方法：

public void printList(List<? extends Number> list) {
    // ...
}

<? super T>

表示任何T类型的父类（包括T本身）。

比如，可以声明一个接收任何类型的List对象，并将其中的元素转换成字符串类型的方法：

public void toString(List<? super String> list) {
    // ...
}

<?>

表示任何类型。可以用于定义泛型变量、方法参数等。

比如，可以定义一个泛型变量，可以接受任何类型的对象：

List<?> list = new ArrayList<>();

总结

Java中的泛型集提供了一种类型安全、代码可读性和可重用性的方案。通过使用泛型，可以让代码更加简洁、易读，减少因类型转换而产生的错误。在使用泛型集时，需要注意类型参数和泛型通配符的使用，以保证代码的正确性。