泛型程序設計（Generic Programming）

“使用泛型機制編寫的程序代碼要比那些雜亂地使用Object變量，然后再進行強制類型轉換的代碼具有更好的安全性和可讀性。泛型對于集合類尤其有用。”

1.意義、必要性、重要性

泛型程序設計 意味著編寫的代碼可以被很多不同類型的對象所重用。例如，我們并不希望為聚集String和File對象分別設計不同的類。實際上，也不需要這樣做，因為一個ArrayList類就可以聚集任何類型的對象。這是一個泛型程序設計的實例。

事實上，在Java增加泛型機制前就存在一個ArrayList類。下面借助ArrayList類的演變來說明Java引入泛型機制到底有重要。

在Java引入泛型類之前，ArrayList類將維護一個Object引用的數(shù)組：

public class ArrayList{ private Object[] elementData; ... public Object get(int i){...} public void add(Object o){...}}

使用這種ArrayList類存在兩個問題：

每獲取一個值都必須進行強制類型轉換。

ArrayList files = new ArrayList();...String fileName = (String) files.get(0);

由于沒有錯誤檢查，可以插入任意類型的對象。

files.add(new File('...'));

對于上面的操作，編譯和運行的時候都不會出錯。然而，當其他地方取出該數(shù)據(jù)，并試圖進行強制類型轉換時就會產(chǎn)生一個錯誤。

ArrayList files = new ArrayList();//不報錯files.add(new File('...'));//報錯String fileName = (String) files.get(0);

對于上面提到的兩個問題，泛型提供了一個很好的解決方案：類型參數(shù)（type parameters）。在ArrayList類中使用一個類型參數(shù)來指示元素的類型：

public class ArrayList<E>{ private Object[] elementData; ... public E get(int i){...} public void add(E o){...}}

ArrayList<String> files = new ArrayList<>();

這使得代碼具有更好的可讀性，人們一看就能知道這個數(shù)組列表中包含的是String對象。

同時，編譯器也可以很好的利用這個信息。當調用get方法時，因為編譯器已經(jīng)知道返回值是String類型，所以不在需要進行強制類型轉換。當調用add方法時，編譯器因為知道add方法的參數(shù)是String類型，可以對add方法的使用進行檢查，避免調用者傳入錯誤類型的參數(shù)。

在編譯時就發(fā)現(xiàn)錯誤比運行時才發(fā)現(xiàn)錯誤要好得多*，類型參數(shù)的魅力在于：使得程序具有更好的可讀性和安全性。

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