java中使用泛型屏蔽類型的差異性是什么

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使用泛型屏蔽類型的差異性

在C++語言中，有個很好用的模板（template）功能，可以編寫帶有參數化類型的通用版本，讓編譯器自動生成針對不同類型的具體版本。而在Java語言中，也有一個類似的功能叫泛型（generic）。在編寫類和方法的時候，一般使用的是具體的類型，而用泛型可以使類型參數化，這樣就可以編寫更通用的代碼。

許多人都認為，C++模板（template）和Java泛型（generic）兩個概念是等價的，其實實現機制是完全不同的。C++模板是一套宏指令集，編譯器會針對每一種類型創建一份模板代碼副本；Java泛型的實現基于"類型擦除"概念，本質上是一種進行類型限制的語法糖。

1.泛型類

以支撐類為例，定義泛型的通用支撐類：

/** 通用支撐類 */@Getter@Setter@ToStringpublic class GenericHolder<T> {    /** 通用取值 */
    private T value;    /** 構造函數 */
    public GenericHolder() {}    /** 構造函數 */
    public GenericHolder(T value) {        this.value = value;
    }
}

2.泛型接口

定義泛型的數據提供者接口：

/** 數據提供者接口 */public interface DataProvider<T> {    /** 獲取數據函數 */
    public T getData();
}

3.泛型方法

定義泛型的淺拷貝函數：

/** 淺拷貝函數 */public static <T> T shallowCopy(Object source, Class<T> clazz) throws BeansException {    // 判斷源對象
    if (Objects.isNull(source)) {        return null;
    }    // 新建目標對象
    T target;    try {
        target = clazz.newInstance();
    } catch (Exception e) {        throw new BeansException("新建類實例異常", e);
    }    // 拷貝對象屬性
    BeanUtils.copyProperties(source, target);    // 返回目標對象
    return target;
}

4.泛型通配符

泛型通配符一般是使用"？"代替具體的類型實參，可以把"？"看成所有類型的父類。當具體類型不確定的時候，可以使用泛型通配符 "？"；當不需要使用類型的具體功能，只使用Object類中的功能時，可以使用泛型通配符 "？"。

/** 打印取值函數 */public static void printValue(GenericHolder<?> holder) {
    System.out.println(holder.getValue());
}/** 主函數 */public static void main(String[] args) {
    printValue(new GenericHolder<>(12345));
    printValue(new GenericHolder<>("abcde"));
}

在Java規范中，不建議使用泛型通配符"？"，上面函數可以改為：

/** 打印取值函數 */public static <T> void printValue(GenericHolder<T> holder) {
    System.out.println(holder.getValue());
}

5.泛型上下界

在使用泛型的時候，我們還可以為傳入的泛型類型實參進行上下界的限制，如：類型實參只準傳入某種類型的父類或某種類型的子類。泛型上下界的聲明，必須與泛型的聲明放在一起 。

上界通配符（extends）：

上界通配符為”extends”，可以接受其指定類型或其子類作為泛參。其還有一種特殊的形式，可以指定其不僅要是指定類型的子類，而且還要實現某些接口。例如：List<? extends A>表明這是A某個具體子類的List，保存的對象必須是A或A的子類。對于List<? extends A>列表，不能添加A或A的子類對象，只能獲取A的對象。

下界通配符（super）：

下界通配符為”super”，可以接受其指定類型或其父類作為泛參。例如：List<? super A>表明這是A某個具體父類的List，保存的對象必須是A或A的超類。對于List<? super A>列表，能夠添加A或A的子類對象，但只能獲取Object的對象。

PECS（Producer Extends Consumer Super）原則：
作為生產者提供數據（往外讀取）時，適合用上界通配符（extends）；
作為消費者消費數據（往里寫入）時，適合用下界通配符（super）。

在日常編碼中，比較常用的是上界通配符（extends），用于限定泛型類型的父類。例子代碼如下：

/** 數字支撐類 */@Getter@Setter@ToStringpublic class NumberHolder<T extends Number> {    /** 通用取值 */
    private T value;    /** 構造函數 */
    public NumberHolder() {}    /** 構造函數 */
    public NumberHolder(T value) {        this.value = value;
    }
}/** 打印取值函數 */public static <T extends Number> void printValue(GenericHolder<T> holder) {
    System.out.println(holder.getValue());
}

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