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# 模組16 泛型（Generic）

常與集合（Collection）相關類別一起使用，Collection 天生沒有規定存放物件的型別（Object 都可以存入），泛型可用來<font color=red>**限制**</font>所含物件的類別。

### Collection 的一般化

經過泛型限制型別後的 Collection，無法存放，失去了有容乃大、包山包海的特異功能……但泛型帶來的好處更多。

### 泛型帶來的好處

* 不是泛型所指定的型別，在**編譯階段**就會出現錯誤
* 型別已知，取出資料時可省略型別轉換（Cast）
* 不用檢查是否可以轉型
* 不會有機會發生 ClassCastException 的例外
* 使用動態連結技術
* 使集合以 Obejct 作最基本的多型

## 泛型的格式

### API 文件

類別後若標有一對角括號 `<>`，表示支援泛型。角括號內會有以下幾種表示方式：

| 自訂泛型的對象 | 定義 |
| ---------- | -------------- |
| T（Type） | 限制資料的型別 |
| K（Key） | 限制 Map 相關類別物件中存放的 key 值的型別 |
| V（Value） | 限制 Map 相關類別物件中存放的 value 值的型別|
| E（Element） | 限制陣列或集合物件中存放的元素（Element）的型別 |

### 基本的泛型
以 `Class ArrayList<E>` 為例，傳達 2 件與泛型相關的事實：

1. **1 個字母**：代表宣告了一個資料類型的泛型。
2. **字母是 E**：這個資料類型是指定給 ArrayList 的元素的限制。

另外 Map 相關介面與類別的泛型會是一對的（2個字母），分別指定給 key 值和 value 值，如 `HashMap<K, V>`。

### 上下邊界的泛型

以下格式可以更進階的設定泛型的範圍（`?` 表示「any type」）。換句話說，不符合就不能指定進去：

1. `<? extends Example>`：在<>中指定的型別可以是 Example 的子類別。
2. `<? super Example>`：在<>中指定的型別可以是 Example 的父類別。

此機制可以確保使用者不會使用到無關的資料型別，通常用於：
1. <font color=red>**方法的參數**</font>
2. <font color=red>**回傳型別**</font>

## 使用語法及範例
:::warning
角括號 `<>` 內只能放類別，**基本型別需用對應的包裝類別**。
例如：:o: `<Integer>`、:x: `<int>` 。
:::
1. 在產生新的集合物件時，就會先指定該集合物件的泛型。

List list<String> = new ArrayList<String>();

2. 在存取物件、或想使用某型別才能使用的方法時，不需強制轉型。

// 前略...
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
    String str = it.next();
    // 原本要寫成 String str = (String)it.next();
    // 因為存取的物件可能不是 String，不能存入 str
    System.out.println(str);
}

// list 集合物件中存放了某種物件
// 該物件會有3種不同型別的屬性、1種showInfo()方法可印出所有屬性
while(it.hasNext()) {
    it.next().showInfo();
    // 就不用寫成 String str2 = (String)it.next();
}

## 自訂泛型

以自己創建的類別作為泛型指定的型別。

1. **設定想作為泛型的類別**：其實<>內寫什麼都隨便你，使用的時候指定的泛型型別，會把這個字全部取代就對了。

Class MyGenericType {
    private List<Type> list;
    
    // 建構子：呼叫此建構子時將產生一個Vector物件，指定給 list
    public MyGenericType() {
        list = new Vector<Type>();
        // 新的Vector物件也以泛型指定型別
    }
    
    // 一般方法：add物件，也算是setter
    public void add(Type t) {
    // 傳入的參數以泛型指定型別
        list.add(t);
    }
    
    // 一般方法：getter，依傳入參數作為索引值，取得元素
    public Type get(int i){
    // 回傳值也以泛型指定型別
        return list.get(i);
    }

3. **使用自訂泛型的類別**：範例中，所有類別中的 `<Type>` 泛型都被取代。

public class Test {
    public static void main(String[] arg) {
    
    MyGenericType<String> myGeneric = new MyGenericType<String>();
    
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            myGeneric.add("number" + i);             // set
            System.out.prtinln(myGeneric.get(i));    // get
        }
    }
}