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Java Gossip: 定义泛型类别

当您定义类别时，发现到好几个类别的逻辑其实都相同，就只是当中所涉及的型态不一样时，使用复制、贴上、取代的功能来撰写程序只是让您增加不必要的档案管理困扰。

由于Java中所有定义的类别，都以Object为最上层的父类别，所以在 J2SE 5.0 之前，Java程序设计人员可以使用Object来解决上面这样的需求，为了让定义出来的类别可以更加通用（Generic），传入的值或传回的对象都是以Object为主，当您要取出这些对象来使用时，必须记得将接口转换为原来的类型，这样才可以操作对象上的方法。

然而使用Object来撰写泛型类别（Generic Class）留下了一个问题，因为您必须要转换接口，粗心的程序设计人员往往会忘了要作这个动作，或者是转换接口时用错了型态（像是该用Boolean却 用了Integer），要命的是，语法上是可以的，所以编译器检查不出错误，真正的错误要在执行时期才会发生，这时恼人的ClassCastException就会出来搞怪，在使用Object设计泛型程序时，程序人员要再细心一些、小心一些。

在J2SE 5.0之后，提出了针对泛型（Generics）设计的解决方案，要定义一个简单的泛型类别是简单的，直接来看个例子：

GenericFoo.java

public class GenericFoo<T> {
	private T foo;
	public void setFoo(T foo) {
		this.foo = foo;
	}
	public T getFoo() {
		return foo;
	}
}

<T> 用来宣告一个型态持有者（Holder）T，之后您可以用 T 作为型态代表来宣告变量（参考）名称，然后您可以像下面的程序来使用这个类别：

GenericFoo<Boolean> foo1 = new GenericFoo<Boolean>();
GenericFoo<Integer> foo2 = new GenericFoo<Integer>();

foo1.setFoo(new Boolean(true));
Boolean b = foo1.getFoo();

foo2.setFoo(new Integer(10));
Integer i = foo2.getFoo();

不同的地方在于，在宣告与配置对象时，您可以一并指定泛型类别中真正的型态，这将用来取代定义时所使用的 T，而这次您可以看到，接口转换不再需要了，所定义出来的泛型类别在使用时多了一层安全性，至少可以省去恼人的ClassCastException 发生，编译器可以帮您作第一层防线，例如下面的程序会被检查出错误：

GenericFoo<Boolean> foo1 = new GenericFoo<Boolean>();

foo1.setFoo(new Boolean(true));
Integer b = foo1.getFoo();

foo1.getFoo()传回的是Boolean，您要将它指定给Integer，这显然语法上不合，编译器这时可以派上用场：

Test.java:7: incompatible types
found : java.lang.Boolean
required: java.lang.Integer
Integer b = foo1.getFoo();

如果使用泛型类别，但宣告时不一并指定型态呢？那么预设会使用Object，不过您就要自己转换对象的接口型态了，但编译器会提出警讯，告诉您这可能是不安全的操作：

Note: Test.java uses unchecked or unsafe operations.
Note: Recompile with -Xlint:unchecked for details.

回过头来看看下面的宣告：

GenericFoo<Boolean> foo1 = new GenericFoo<Boolean>();
GenericFoo<Integer> foo2 = new GenericFoo<Integer>();

GenericFoo< Boolean>宣告的foo1与GenericFoo< Integer>宣告的foo2是相同的类型吗？答案是否定的，基本上它们分属于两个不同类别的类型，即「相当于」下面两个类型（只是个比喻）：

public class GenericFooBoolean {
	private Boolean foo;
	public void setFoo(Boolean foo) {
		this.foo = foo;
	}
	public Boolean getFoo() {
		return foo;
	}
}

以及：

public class GenericFooInteger {
	private Integer foo;
	public void setFoo(Integer foo) {
		this.foo = foo;
	}
	public Integer getFoo() {
		return foo;
	}
}

所以您不可以将 foo1 指定给 foo2，或是将 foo2 指定给 foo1，编译器会回报以下错误：

incompatible types
found : GenericFoo<java.lang.Integer>
required: GenericFoo<java.lang.Boolean>
foo1 = foo2;