java中使用泛型屏蔽类型的差异性是什么

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使用泛型屏蔽类型的差异性

在C++语言中，有个很好用的模板（template）功能，可以编写带有参数化类型的通用版本，让编译器自动生成针对不同类型的具体版本。而在Java语言中，也有一个类似的功能叫泛型（generic）。在编写类和方法的时候，一般使用的是具体的类型，而用泛型可以使类型参数化，这样就可以编写更通用的代码。

许多人都认为，C++模板（template）和Java泛型（generic）两个概念是等价的，其实实现机制是完全不同的。C++模板是一套宏指令集，编译器会针对每一种类型创建一份模板代码副本；Java泛型的实现基于"类型擦除"概念，本质上是一种进行类型限制的语法糖。

1.泛型类

以支撑类为例，定义泛型的通用支撑类：

/** 通用支撑类 */@Getter@Setter@ToStringpublic class GenericHolder<T> {    /** 通用取值 */
    private T value;    /** 构造函数 */
    public GenericHolder() {}    /** 构造函数 */
    public GenericHolder(T value) {        this.value = value;
    }
}

2.泛型接口

定义泛型的数据提供者接口：

/** 数据提供者接口 */public interface DataProvider<T> {    /** 获取数据函数 */
    public T getData();
}

3.泛型方法

定义泛型的浅拷贝函数：

/** 浅拷贝函数 */public static <T> T shallowCopy(Object source, Class<T> clazz) throws BeansException {    // 判断源对象
    if (Objects.isNull(source)) {        return null;
    }    // 新建目标对象
    T target;    try {
        target = clazz.newInstance();
    } catch (Exception e) {        throw new BeansException("新建类实例异常", e);
    }    // 拷贝对象属性
    BeanUtils.copyProperties(source, target);    // 返回目标对象
    return target;
}

4.泛型通配符

泛型通配符一般是使用"？"代替具体的类型实参，可以把"？"看成所有类型的父类。当具体类型不确定的时候，可以使用泛型通配符 "？"；当不需要使用类型的具体功能，只使用Object类中的功能时，可以使用泛型通配符 "？"。

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

在Java规范中，不建议使用泛型通配符"？"，上面函数可以改为：

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

5.泛型上下界

在使用泛型的时候，我们还可以为传入的泛型类型实参进行上下界的限制，如：类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。泛型上下界的声明，必须与泛型的声明放在一起 。

上界通配符（extends）：

上界通配符为”extends”，可以接受其指定类型或其子类作为泛参。其还有一种特殊的形式，可以指定其不仅要是指定类型的子类，而且还要实现某些接口。例如：List<? extends A>表明这是A某个具体子类的List，保存的对象必须是A或A的子类。对于List<? extends A>列表，不能添加A或A的子类对象，只能获取A的对象。

下界通配符（super）：

下界通配符为”super”，可以接受其指定类型或其父类作为泛参。例如：List<? super A>表明这是A某个具体父类的List，保存的对象必须是A或A的超类。对于List<? super A>列表，能够添加A或A的子类对象，但只能获取Object的对象。

PECS（Producer Extends Consumer Super）原则：
作为生产者提供数据（往外读取）时，适合用上界通配符（extends）；
作为消费者消费数据（往里写入）时，适合用下界通配符（super）。

在日常编码中，比较常用的是上界通配符（extends），用于限定泛型类型的父类。例子代码如下：

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

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