一、 泛型 本质

JAVA 泛型（ Generic s）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，即给类型指定一个参数，然后在使用时再指定此参数具体的值，那样这个类型就可以在使用时决定了。这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

二、为什么使用泛型

泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是可以提供自动和隐式的，提高代码的重复利用率。

1.安全性

在没有泛型之前，从集合中读取到的每一个对象都必须进行类型转换，如果不小心插入了错误的类型对象，在运行时的转换处理就会出错。

有了泛型后，定义好的集合names在编译的时候add(123)就会编译不通过。

相当于告诉编译器每个集合接收的对象类型是什么，编译器在编译期就会做类型检查，告知是否插入了错误类型的对象，从而使得程序提高安全性。

2.消除转换

泛型的一个附带好处是，消除源代码中的许多强制类型转换，这使得代码更加可读，并且减少了出错机会

通过程序分析可以得到list在添加元素的过程中只能添加 String 类型的数据不能在添加其他类型的数据，同时在获取数据的时候也不需要在单独进行转换数据，可以看出返回的数据类型就是String类型

3.提高性能

在非泛型编程中，将筒单类型作为Object传递时会引起Boxing（装箱）和Unboxing（拆箱）操作，这两个过程都是具有很大开销的。引入泛型后，就不必进行Boxing和Unboxing操作了，所以运行效率相对较高，特别在对集合操作非常频繁的系统中，这个特点带来的性能提升更加明显。

泛型变量固定了类型，使用的时候就已经知道是值类型还是引用类型，避免了不必要的装箱、拆箱操作。

1. object a=1;//由于是object类型，会自动进行装箱操作。
2. int b=(int)a;//强制转换，拆箱操作。这样一去一来，当次数多了以后会影响程序的运行效率

4.重用性

就拿一个最简单的例子来说吧，对数组{112,25,3，44，5}进行 冒泡排序

 public  static   void  sort(int [] arr){
     for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
         for(int  j=0;j<arr.length-1-i;j++){
             if(arr[j]>arr[j+1]){
                 int tem=arr[j];
                  arr[j]=arr[j+1];
                  arr[j+1]=tem;
             }
         }
     }
}  

很显然这个函数可以应对整形数组的排序，但是如果针对一个浮点型数组，那么该函数就无法处理，也许你会说，可以再改成一个浮点型的，那么就既可以处理整形也可以处理 浮点 型了

那么如果针对的是一个字符型的数组呢？？？？

如果说针对的是一个 字符串 型的数组呢？？？

如果我既要从小到大排序又要从大到小排序呢？

很显然我们需要的是一个可以处理数组元素是任意的，可以自己决定比较的属性的一个方法

 public  static <T> void sortall(T [] arr, Comparator com){
    for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
        for(int  j=0;j<arr.length-1-i;j++){
            if(com.compare(arr[j],arr[j+1])>0){
                 T tem=arr[j];
                arr[j]=arr[j+1];
                arr[j+1]=tem;
            }
        }
    }
}  

我们只需要根据不同的业务进行编写不同的 比较器 即可

三、如何使用泛型

泛型有三种使用方式，分别为：泛型类、泛型接口和泛型方法。

1.泛型类

泛型类：把泛型定义在类上

定义格式：

public class 类名<泛型类型> {}

注意事项：泛型类型必须是引用类型（非基本数据类型）

定义泛型类，在类名后添加一对尖括号，并在尖括号中填写类型参数，参数可以有多个，多个参数使用 逗号 分隔：

public class GenericClass<ab,a,c> {}

当然，这个后面的参数类型也是有规范的，不能像上面一样随意，通常类型参数我们都使用大写的单个字母表示：

T：任意类型 typeE：集合中元素的类型 elementK：key-value形式 keyV：key-value形式 value

 public class MyGenericClass<MVP> {
    //没有MVP类型，在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
     private  MVP mvp;
     

public void setMVP(MVP mvp) {
    this.mvp = mvp;
}

public MVP getMVP() {
    return mvp;
}

}  

2.含有泛型的方法

定义格式：

 修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){  }  

例如，

 public class MyGenericMethod {    
    public <MVP> void show(MVP mvp) {
        System.out.println(mvp.getClass());
    }
    
    public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {   
        return mvp;
    }
}  

使用格式： 调用方法时，确定泛型的类型

 public class GenericMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
        // 演示看方法提示
        mm.show("aaa");
        mm.show(123);
        mm.show(12.45);
    }
}  

3.含有泛型的接口

定义格式：

 修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> {  }  

例如，

 public interface MyGenericInterface<E>{
    public  abstract  void add(E e);
    
    public abstract E getE();  
}  

使用格式：

1、定义类时确定泛型的类型

例如

 public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
    @Override
    public void add(String e) {
        // 省略...
    }

    @Override
    public String getE() {
        return null;
    }
}  

此时，泛型E的值就是String类型。

2、始终不确定泛型的类型，直到创建对象时，确定泛型的类型

例如

 public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
    @Override
    public void add(E e) {
         // 省略...
    }

    @Override
    public E getE() {
        return null;
    }
}  

确定泛型：

 /*
 * 使用
 */
public class GenericInterface {
    public static void main(String[] args) {
        MyImp2<String>  my = new MyImp2<String>();  
        my.add("aa");
    }
}  

4.泛型通配符

当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过 通配符 <?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符: 不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

举个例子大家理解使用即可：

 public static void main(String[] args) {
    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
    getElement(list1);
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//？代表可以接收任意类型  

5.通配符高级使用—-受限泛型

之前设置泛型的时候，实际上是可以任意设置的。 Java 的泛型中还可以指定一个泛型的 上限 和 下限 。

泛型的上限 ：

• 格式 ： 类型名称 <? extends 类 > 对象名称
• 意义 ： 只能接收该类型及其子类

泛型的下限 ：

• 格式 ： 类型名称 <? super 类 > 对象名称
• 意义 ： 只能接收该类型及其父类型

比如：现已知Object类， String 类 ， Number 类， Integer 类，其中Number是Integer的父类

 public static void main(String[] args) {
    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
    Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
    
    getElement(list1);
    getElement(list2);//报错
    getElement(list3);
    getElement(list4);//报错
  
    getElement2(list1);//报错
    getElement2(list2);//报错
    getElement2(list3);
    getElement2(list4);
  
}
// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}  

以上我就分别从Java泛型的诞生，再到泛型的使用，进行了完整详解，希望对你有