J2SE5.0 实例---泛型
类别: JAVA教程 
泛型简介
泛型其实并不是一种新的语言元素，C++中早就就有，但是在C++之后的java却没有吸收这个特性，现在Java也有了泛型的特性，大概也和.Net的竞争有关系吧。
首先看泛型的一个应用。
在过去，我们可能经常要写一些类似这样的代码：
List stringList=new LinkedList();
stringList.add("firstString");
stringList.add("secondString");
String str=(String)stringList.iterator().next();
实际上第三行对String的类型转换意义并不大，因为通常我们如果在操作一个List，都是知道这个List里面放的是什么类型对象的，但是我们如果不这样写又通不过语法检查。
利用java的泛型机制，我们可以这么写：
List<String> stringList=new LinkedList<String>();
stringList.add("firstString");
stringList.add("secondString");
String str=stringList.iterator().next();
这样做的好处是在定义容器的时候就指明了容器中的类型，一方面我们不再需要取一个元素时候做强制类型转换，另外一方面如果在这个容器中放入的对象类型不符合要求，那么会在编译时候产生一个错误，而不是在运行时候才抛出一个异常。
另外这样也提高了程序的可读性。
泛型类型的定义
下面是一个简单的使用泛型类的定义：
public class MyGenericClass<T> {
private T value;
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}
}
值得注意的一点是，静态变量不能够使用泛型定义，也就是说类似下面的语句是非法的：
public class MyGenericClass<T> {
public static T value;//错误的定义
}
此外，泛型的定义不会被继承，举个例子来说，如果A是B的子类，而C是一个声明了泛型定义的类型的话，C<A>不是C<B>的子类。为了更好的说明，可以看下面的代码，这段代码是错误的。
List<String> strList =new ArrayList<String>();
List<Object> objList=strList; //错误的赋值
不过这样一段代码是正确的：
List<Object> strList =new ArrayList<Object>();
strList.add("jsdkfjsdl");
统配类型
假设我们需要这样一个函数，使用它可以把一个集合中所有的元素打印出来，在以前我们可能这样定义：
void printCollection(Collection c) {
Iterator i = c.iterator();
for (k = 0; k < c.size(); k++)
{
System.out.println(i.next());
}
}
使用新的泛型特性我们可能会这样写：
void printCollection(Collection<Object> c)
{
for (Object e : c)
{
System.out.println(e);
}
}
但是这样有一个问题，假如我们现在有个对象类型是Collection<String>，那么我们不能够将它作为参数传给printCollection，因为Collection<String>并不是Collection<Object>的子类。
为了解决这个问题，我们可以使用统配类型?，也就是定义成下面这个样子：
void printCollection(Collection<?> c)
{
for (Object e : c)
{
System.out.println(e);
}
}
可以说Collection<?>是所有Collection的父类。
再来看一段下面的代码
private void clearAllMaps(Collection<Map> c)
{
for(Map m:c)
{
m.clear();
}
}
毫无疑问，它也存在上面我们所说的问题，也就是对HashMap之类Map的子类无法进行操作，但是如果我们将参数改成Collection<?>又不大合理，因为我们只希望对父类为Map的子类进行操作，那么我们可以这样改写：
private void clearAllMaps(Collection<? extends Map> c)
{
for(Map m:c)
{
m.clear();
}
}
类似于? extends Map之类的统配符称为限定统配类型。
假设一个对象h类型为Collection<HashMap>，那么我们将h作为参数传给clearAllMaps，如下面一段代码所示：
List<HashMap<String,String>> h=new ArrayList<HashMap<String,String>>();
HashMap<String,String> m=new HashMap<String,String>();
m.put("key","value");
h.add(m);
clearAllMaps(h);
对于在类似于上面所说，使用了? extend XXX的方法，值得注意的一点是不能够在方法体内用XXX的子类对象作为代替。如下面一段代码是错误的：
public void addRectangle(List<? extends Shape> shapes)
{
shapes.add(0, new Rectangle()); // 错误用法!
}
这里我们假设Rectangle是Shape的一个子类。
不允许这样写的原因比较简单，因为调用该方法时候参数类型可能是Shape的另外一个子类。假如说Shape除了Rectangle这个子类以外还有另外一个子类Circle，那么我们可以把一个List<Circle>类型的对象作为参数传给这个方法（注意这样是合法的），而在方法体内却把一个Rectangle对象放到了shapes里面，这显然是不合理的。
除了extends，在泛型参数类型中还可以使用super关键字，参照下面一段程序：
private void addString(Collection <? super String> c)
{
c.add("a String");
}
泛型函数
我们在前面提到了统配类型，现在让我们来设想一个函数，它实现这样的功能，将一个数组中的元素添加到一个Collection中，为了保证程序的通用性，我们可能会写出另外一段错误的代码：
private void fromArrayToCollection(Object[] a, Collection<?> c)
{
for (Object o : a)
{
c.add(o); // 错误的代码
}
}
那么这个函数应该怎么写呢？我们可以通过对函数添加泛型参数的方法实现，如下面所示：
private <T> void exfromArrayToCollection(T[] a, Collection<T> c)
{
for (T o : a)
{
c.add(o); //这样是正确的
}
}
那么，在什么时候我们应该使用统配类型，什么时候我们应该使用泛型函数呢？答案是取决于函数参数之间，函数参数和返回值之间的类型依赖性。
如果一个函数的参数类型与函数返回的参数没有必然关联，同时对于该函数其他的参数的类型也没有依赖关系，那么我们就应该使用统配符，否则就应该使用泛型函数。
为了更清楚地说明这一点，我们可以看一下java.util包中Collections类型几个方法的定义：
class Collections {
static void swap(List<?> list, int i, int j) {...}
static <T> void copy (List<? super T> dest, List<? extends T> src) {...}
}
其中swap函数实际上也可以这样定义：
static <T>void swap(List<T> list, int i, int j) {...}
但是注意到这里泛型类型参数T只在参数中用到了一次，也就是说它和函数其他部分没有依赖性，这可以看作是我们应该使用?的一个标志。
copy方法中，拷贝源src中的元素必须是dest所能够接受的，src中的元素必须是T的一个子类，但是具体它是哪种子类我们又不必关心，所以方法中使用了泛型作为一个类型参数，同时也用了统配类型作为第二类型参数
泛型其实并不是一种新的语言元素，C++中早就就有，但是在C++之后的java却没有吸收这个特性，现在Java也有了泛型的特性，大概也和.Net的竞争有关系吧。
首先看泛型的一个应用。
在过去，我们可能经常要写一些类似这样的代码：
List stringList=new LinkedList();
stringList.add("firstString");
stringList.add("secondString");
String str=(String)stringList.iterator().next();
实际上第三行对String的类型转换意义并不大，因为通常我们如果在操作一个List，都是知道这个List里面放的是什么类型对象的，但是我们如果不这样写又通不过语法检查。
利用java的泛型机制，我们可以这么写：
List<String> stringList=new LinkedList<String>();
stringList.add("firstString");
stringList.add("secondString");
String str=stringList.iterator().next();
这样做的好处是在定义容器的时候就指明了容器中的类型，一方面我们不再需要取一个元素时候做强制类型转换，另外一方面如果在这个容器中放入的对象类型不符合要求，那么会在编译时候产生一个错误，而不是在运行时候才抛出一个异常。
另外这样也提高了程序的可读性。
泛型类型的定义
下面是一个简单的使用泛型类的定义：
public class MyGenericClass<T> {
private T value;
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}
}
值得注意的一点是，静态变量不能够使用泛型定义，也就是说类似下面的语句是非法的：
public class MyGenericClass<T> {
public static T value;//错误的定义
}
此外，泛型的定义不会被继承，举个例子来说，如果A是B的子类，而C是一个声明了泛型定义的类型的话，C<A>不是C<B>的子类。为了更好的说明，可以看下面的代码，这段代码是错误的。
List<String> strList =new ArrayList<String>();
List<Object> objList=strList; //错误的赋值
不过这样一段代码是正确的：
List<Object> strList =new ArrayList<Object>();
strList.add("jsdkfjsdl");
统配类型
假设我们需要这样一个函数，使用它可以把一个集合中所有的元素打印出来，在以前我们可能这样定义：
void printCollection(Collection c) {
Iterator i = c.iterator();
for (k = 0; k < c.size(); k++)
{
System.out.println(i.next());
}
}
使用新的泛型特性我们可能会这样写：
void printCollection(Collection<Object> c)
{
for (Object e : c)
{
System.out.println(e);
}
}
但是这样有一个问题，假如我们现在有个对象类型是Collection<String>，那么我们不能够将它作为参数传给printCollection，因为Collection<String>并不是Collection<Object>的子类。
为了解决这个问题，我们可以使用统配类型?，也就是定义成下面这个样子：
void printCollection(Collection<?> c)
{
for (Object e : c)
{
System.out.println(e);
}
}
可以说Collection<?>是所有Collection的父类。
再来看一段下面的代码
private void clearAllMaps(Collection<Map> c)
{
for(Map m:c)
{
m.clear();
}
}
毫无疑问，它也存在上面我们所说的问题，也就是对HashMap之类Map的子类无法进行操作，但是如果我们将参数改成Collection<?>又不大合理，因为我们只希望对父类为Map的子类进行操作，那么我们可以这样改写：
private void clearAllMaps(Collection<? extends Map> c)
{
for(Map m:c)
{
m.clear();
}
}
类似于? extends Map之类的统配符称为限定统配类型。
假设一个对象h类型为Collection<HashMap>，那么我们将h作为参数传给clearAllMaps，如下面一段代码所示：
List<HashMap<String,String>> h=new ArrayList<HashMap<String,String>>();
HashMap<String,String> m=new HashMap<String,String>();
m.put("key","value");
h.add(m);
clearAllMaps(h);
对于在类似于上面所说，使用了? extend XXX的方法，值得注意的一点是不能够在方法体内用XXX的子类对象作为代替。如下面一段代码是错误的：
public void addRectangle(List<? extends Shape> shapes)
{
shapes.add(0, new Rectangle()); // 错误用法!
}
这里我们假设Rectangle是Shape的一个子类。
不允许这样写的原因比较简单，因为调用该方法时候参数类型可能是Shape的另外一个子类。假如说Shape除了Rectangle这个子类以外还有另外一个子类Circle，那么我们可以把一个List<Circle>类型的对象作为参数传给这个方法（注意这样是合法的），而在方法体内却把一个Rectangle对象放到了shapes里面，这显然是不合理的。
除了extends，在泛型参数类型中还可以使用super关键字，参照下面一段程序：
private void addString(Collection <? super String> c)
{
c.add("a String");
}
泛型函数
我们在前面提到了统配类型，现在让我们来设想一个函数，它实现这样的功能，将一个数组中的元素添加到一个Collection中，为了保证程序的通用性，我们可能会写出另外一段错误的代码：
private void fromArrayToCollection(Object[] a, Collection<?> c)
{
for (Object o : a)
{
c.add(o); // 错误的代码
}
}
那么这个函数应该怎么写呢？我们可以通过对函数添加泛型参数的方法实现，如下面所示：
private <T> void exfromArrayToCollection(T[] a, Collection<T> c)
{
for (T o : a)
{
c.add(o); //这样是正确的
}
}
那么，在什么时候我们应该使用统配类型，什么时候我们应该使用泛型函数呢？答案是取决于函数参数之间，函数参数和返回值之间的类型依赖性。
如果一个函数的参数类型与函数返回的参数没有必然关联，同时对于该函数其他的参数的类型也没有依赖关系，那么我们就应该使用统配符，否则就应该使用泛型函数。
为了更清楚地说明这一点，我们可以看一下java.util包中Collections类型几个方法的定义：
class Collections {
static void swap(List<?> list, int i, int j) {...}
static <T> void copy (List<? super T> dest, List<? extends T> src) {...}
}
其中swap函数实际上也可以这样定义：
static <T>void swap(List<T> list, int i, int j) {...}
但是注意到这里泛型类型参数T只在参数中用到了一次，也就是说它和函数其他部分没有依赖性，这可以看作是我们应该使用?的一个标志。
copy方法中，拷贝源src中的元素必须是dest所能够接受的，src中的元素必须是T的一个子类，但是具体它是哪种子类我们又不必关心，所以方法中使用了泛型作为一个类型参数，同时也用了统配类型作为第二类型参数
