Generics Vs. Wildcard in Java

2025年3月26日 | 阅读 4 分钟

Java 中的泛型通配符等核心功能提高了 List 等数据结构的类型安全性与灵活性。但它们之间仍有细微差别。本节将讨论Java 中泛型和通配符的区别。

Java 中的泛型是什么?

泛型主要用于提供类型安全性,使编译器能够在编译期间强制执行类型检查。通过这样做,不再需要类型转换,并降低了运行时发生 ClassCastException 的可能性。

泛型的特点

  1. 类型安全性:通过强制执行类型安全性,泛型可确保运行时代码不会抛出 ClassCastExceptions。例如,如果声明了一个 List,你可以确信只有 String 对象才能添加到其中。
  2. 代码重用性:泛型允许你编写更通用、更可重用的代码。你可以编写一个适用于任何类型的类或方法,从而提高灵活性。
  3. 语法:泛型语法使用尖括号 (<>)。例如,泛型类或方法可以声明为 class Box<T> 或 void print(T item)。

使用泛型的 Java 程序

文件名:GenericExample.java

输出

 
Hello
World   

在此示例中,我们创建了一个泛型 List<String>,它确保只有 String 对象可以添加到列表中。

Java 中的通配符是什么?

通配符是与泛型一起使用的特殊参数,用于表示未知类型。通配符用问号 (?) 表示。

通配符的特点

  1. 未知类型:通配符表示未知类型。它允许方法在操作泛型类型的同时保持一定程度的类型安全性。
  2. 灵活性:通配符通过允许方法接受更广泛的类型来提供灵活性。当确切类型无关紧要时,这非常有用。
  3. 有限通配符:通配符可以被限制以约束可接受类型的范围。有两种类型的限制:
    • 上界通配符(<? extends T>):它允许 T 的子类型。当你需要从结构中读取数据时,这非常有用。
    • 下界通配符(<? super T>):它允许 T 的超类型。当你需要向结构写入数据时,这非常有用。
  4. 用法:通配符通常用于方法参数,而不是类定义。

使用通配符的 Java 程序

文件名:WildcardExample.java

输出

 
1
2
3
A
B
C   

Java 中泛型和通配符的区别

特性泛型通配符
定义它指定一个具体的类型(例如,List<String>)。它表示一个未知类型(例如,List<?>)。
目的它为类或方法定义了一个特定类型。当不需要确切类型时,它提供了灵活性。
类型安全它在编译时强制执行严格的类型安全性。它提供的类型安全性不如泛型严格,但增加了灵活性。
用途它用于类、接口和方法定义。它通常用于方法参数或返回值。
语法它使用尖括号 (<>) 定义。它用问号 (?) 表示。
界限它可以指定上界和下界(例如,<T extends Number>)。它可以为通配符指定上界和下界(<? extends T>, <? super T>)。
读写它可以读取和写入特定类型。上界通配符(<? extends T>)可用于读取,下界通配符(<? super T>)可用于写入。
何时使用?当已知确切类型并且希望进行严格类型强制时使用。当未知确切类型或不需要确切类型时使用。
Code ExampleList<String> list = new ArrayList<>();void printList(List<?> list)

何时使用泛型和通配符?

  • 使用泛型当你需要严格的类型安全并且知道元素的精确类型时。它有助于防止运行时错误并在编译时确保类型正确性。
  • 使用通配符当你希望编写更灵活的代码时。它可以在不提前知道确切类型的情况下处理不同的类型。这在 API 和库中尤其有用,因为这些地方灵活性至关重要。

结论

Java 拥有像 通配符 和泛型这样的强大功能,它们提供了灵活性和类型安全性。当你确切知道类型时,泛型非常有用,因为它们在编译时强制执行类型检查。

相反,通配符在不需要精确类型或在编写更通用的代码的情况下提供了灵活性。通过了解区别以及何时使用它们,你可以开发出更健壮、更高效的 Java 应用程序。


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