如何使用Java泛型处理不同数据类型

在Java中，泛型（Generics）是一种强大的工具，它允许你在编译时对类、接口和方法进行类型安全的操作。通过使用泛型，你可以编写更加通用和可重用的代码，同时避免运行时的类型转换错误。以下是如何使用Java泛型处理不同数据类型的详细步骤和示例：

1. 定义泛型类

你可以通过在类名后面添加尖括号<>来定义一个泛型类。尖括号内的类型参数可以是任何有效的Java类型。

public class GenericClass<T> {
    private T data;

    public GenericClass(T data) {
        this.data = data;
    }

    public T getData() {
        return data;
    }

    public void setData(T data) {
        this.data = data;
    }
}

在这个例子中，GenericClass是一个泛型类，T是类型参数，可以在实例化时指定具体的类型。

2. 实例化泛型类

你可以使用不同的类型参数来实例化泛型类。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用String类型
        GenericClass<String> stringInstance = new GenericClass<>("Hello, World!");
        System.out.println(stringInstance.getData());

        // 使用Integer类型
        GenericClass<Integer> integerInstance = new GenericClass<>(123);
        System.out.println(integerInstance.getData());

        // 使用自定义类型
        GenericClass<Person> personInstance = new GenericClass<>(new Person("John Doe", 30));
        System.out.println(personInstance.getData());
    }
}

3. 定义泛型方法

你也可以在方法中使用泛型，这样方法就可以处理不同类型的参数。

public class GenericMethodExample {
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.println(element);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5};
        String[] stringArray = {"Hello", "World"};

        printArray(intArray);
        printArray(stringArray);
    }
}

在这个例子中，printArray方法是一个泛型方法，它可以接受任何类型的数组并打印其元素。

4. 使用通配符

有时候，你可能需要处理未知类型的数据。这时可以使用通配符?。

import java.util.List;

public class WildcardExample {
    public static void printList(List<?> list) {
        for (Object elem : list) {
            System.out.println(elem + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
        List<String> words = List.of("Hello", "World");

        printList(numbers);
        printList(words);
    }
}

在这个例子中，printList方法使用通配符?来表示它可以接受任何类型的列表。

5. 泛型约束

你可以使用泛型约束（也称为类型边界）来限制类型参数的范围。

public class GenericConstraintExample {
    public static <T extends Comparable<T>> T max(T a, T b) {
        return (a.compareTo(b) > 0) ? a : b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(max(3, 7)); // 输出 7
        System.out.println(max("apple", "banana")); // 输出 banana
    }
}

在这个例子中，max方法的类型参数T被约束为Comparable<T>，这意味着T必须实现Comparable接口。

通过这些步骤和示例，你可以看到Java泛型如何帮助你编写更加通用和类型安全的代码。泛型不仅提高了代码的可读性和可维护性，还减少了运行时的类型转换错误。