殳世英 发表于 7 天前

Java 中的 实现、泛型

上次我们聊了 Java 面向对象的三大特性,封装、继承、多态。今天我们来聊聊 实现、泛型。
一、实现(implements)
定义:"实现" 是 Java 中类与接口(Interface) 之间的关系,关键字是 implements。接口是一组 "行为规范"(只定义方法签名,不包含具体实现),而实现类需要兑现这些规范,即编写接口中所有抽象方法的具体逻辑。
类比:接口 = 一份 "合同"(比如 Runnable 接口规定 "必须有 run () 方法"),实现类 = 签约方(比如 MyThread 类实现 Runnable,必须写 run () 的具体代码,兑现合同)。
作用:

[*]弥补 Java 单继承的不足:一个类只能继承 1 个父类,但 可以实现多个接口(比如class A extends B implements C, D),实现 "多继承" 的效果;
[*]定义行为标准:接口封装 "能做什么",实现类负责 "怎么做",解耦行为规范和具体实现;
[*]接口多态的核心基础。
示例代码:
// 1. 定义接口:封装行为规范(只有方法签名,无实现)
public interface AnimalBehavior {
    // 抽象方法:无方法体
    void eat();
    void move();
   
    // 默认方法(JDK8+):有默认实现,实现类可重写
    default void breathe() {
      System.out.println("动物呼吸空气");
    }
}

// 2. 实现类:必须实现接口的所有抽象方法
public class Dog1 implements AnimalBehavior {
    @Override
    public void eat() {
      System.out.println("狗啃骨头");
    }

    @Override
    public void move() {
      System.out.println("狗跑");
    }

    // 可选:重写接口的默认方法
    @Override
    public void breathe() {
      System.out.println("狗用鼻子呼吸");
    }

    public static void main(String[] args) {
      Dog1 dog1 = new Dog1();
      dog1.eat();    // 输出:狗啃骨头
      dog1.move();   // 输出:狗跑
      dog1.breathe();// 输出:狗用鼻子呼吸
    }
}二、泛型(Generics)
定义:参数化类型 —— 允许在定义类、接口、方法时使用 "类型参数",编译时指定具体类型,从而实现类型安全和代码复用。
类比:快递箱(泛型类)可以装任何物品(类型参数),你在使用时指定装 "书籍"(String)或 "电子产品"(Integer),箱子就只接受对应类型,避免装错。
作用:

[*]类型安全:编译时检查类型,避免运行时 ClassCastException(强制类型转换异常);
[*]代码复用:一套代码支持多种类型,无需为不同类型重复编写;
[*]消除冗余的强制类型转换。
泛型类 示例:
// 自定义泛型类:Box<T>,T是类型参数(可以任意命名,常用T/E/K/V)
public class Box<T> {
    private T content;

    // 泛型方法:设置内容
    public void setContent(T content) {
      this.content = content;
    }

    // 泛型方法:获取内容
    public T getContent() {
      return content;
    }

    // 测试泛型类
    public static void main(String[] args) {
      // 1. 指定T为String类型
      Box<String> stringBox = new Box<>();
      stringBox.setContent("Hello 泛型");
      String str = stringBox.getContent(); // 无需强制转换
      System.out.println(str); // 输出:Hello 泛型

      // 2. 指定T为Integer类型
      Box<Integer> integerBox = new Box<>();
      integerBox.setContent(100);
      Integer num = integerBox.getContent();
      System.out.println(num); // 输出:100

      // 3. 类型安全:编译时检查,避免装错类型
      // stringBox.setContent(100); // 编译错误:不能将Integer赋值给String类型的Box
    }
}泛型方法(独立于类的泛型)示例:
public class GenericMethodDemo {
    // 泛型方法:<T>是方法的类型参数,T[]是参数类型,T是返回类型
    public static <T> T getFirstElement(T[] array) {
      if (array == null || array.length == 0) {
            return null;
      }
      return array;
    }

    public static void main(String[] args) {
      String[] strArray = {"Java", "泛型", "教程"};
      Integer[] intArray = {1, 2, 3, 4};

      // 调用泛型方法,自动推断类型
      String firstStr = getFirstElement(strArray);
      Integer firstInt = getFirstElement(intArray);

      System.out.println(firstStr); // 输出:Java
      System.out.println(firstInt); // 输出:1
    }
}
<strong>泛型通配符(、:表示任意类型(只读,不能添加元素)    public static void printList(List list) {      for (Object obj : list) {            System.out.print(obj + " ");      }      System.out.println();    }    // 上限通配符      printList(dogs); // 输出:Dog2@6f496d9f - 旺财      printList(cats); // 输出:Cat@723279cf - 咪宝      // 上限通配符
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