A.2　众所周知的事实

A.2　众所周知的事实

在使用 List 或 Set 这样的集合时，可以将元素的类名置于尖括号中，以声明所包含元素的类型：

List<String> strings = new ArrayList<String>();
Set<Employee> employees = new HashSet<Employee>();

　通过在之后的示例代码中引入钻石运算符（diamond operator），Java 7 能在一定程度上简化语法。由于等号左侧的引用已经声明了集合以及所包含的类型（如 List 或 List），等号右侧的实例化无须再次声明。我们可以将其简写为 new ArrayList<>()，而不必将类型置于尖括号中。

声明集合的数据类型可以实现两个目的：

能避免不慎将错误的类型置于集合中
无须再将检索到的值强制转换为合适的类型

如例 A-1 所示，在声明 strings 变量之后，就只能向集合添加 String 实例，并在检索到某项时自动获得一个 String。

例 A-1　简单的泛型示例

List<String> strings = new ArrayList<>();
strings.add("Hello");
strings.add("World");
// strings.add(new Date());    ➊
// Integer i = strings.get(0); ➊
 
for (String s : strings) {     ➋
    System.out.printf("%s has length %d%n", s, s.length());
}

❶ 无法编译

❷ for-each 循环了解所包含的数据类型为 String

对插入过程应用类型安全（type safety）很方便，但开发人员很少会犯这个错误。不过，如果不必首先强制转换就可以处理检索类型，能极大简化代码。1

1在整个职业生涯中，我从未不慎将错误的类型添加到列表中。不过即便只是考虑到糟糕的语法，去掉强制转换过程也是值得的。

另一个众所周知的事实是，无法为泛型集合添加基本数据类型（primitive type）。换言之，目前尚无法定义 List 或 List。2 幸运的是，Java 1.5 在引入泛型的同时也引入了自动装箱和拆箱。因此，如果希望在泛型类型（generic type）中储存基本数据类型，可以通过包装类（wrapper class）声明该类型，如例 A-2 所示。

2Java 10（Valhalla 项目）已提出将基本数据类型添加到集合中。

例 A-2　在泛型集合中使用基本数据类型

List<Integer> ints = new ArrayList<>();
ints.add(3); ints.add(1); ints.add(4);
ints.add(1); ints.add(9); ints.add(2);
System.out.println(ints);
 
for (int i : ints) {
    System.out.println(i);
}

可以看到，Java 在插入时将 int 值包装在 Integer 实例中，并在检索时从 Integer 实例中取出这些值。尽管装箱和拆箱的效率有待商榷，但代码确实很容易编写。

此外，Java 开发人员耳熟能详的一点是，如果一个类使用了泛型，那么类型本身采用尖括号中的大写字母表示。例如，Javadoc 对 java.util.List 接口的描述如下：

public interface List<E> extends Collection<E>

其中 E 是类型参数（type parameter），且接口中的方法使用相同的类型参数。例 A-3 显示了 List 接口声明的部分方法。

例 A-3　List 接口声明的部分方法

boolean add(E e)                           ➊
boolean addAll(Collection<? extends E> c)  ➋
void    clear()                            ➌
boolean contains(Object o)                 ➌
boolean containsAll(Collection<?> c)       ➍
E       get(int index)                     ➊

❶ 类型参数 E 用作参数或返回类型

❷ 有界通配符

❸ 与类型本身无关的方法

❹ 未知类型

可以看到，某些方法使用声明的泛型类型 E 作为参数或返回类型，某些方法（特别是 clear 和 contains）完全不使用类型，还有部分方法使用问号作为通配符。

请注意，在非泛型类中声明泛型方法是合法的。这种情况下，泛型参数被声明为方法签名的一部分。以工具类 java.util.Collections 为例，它定义了以下静态方法：

static <T>   List<T>    emptyList()
static <K,V> Map<K,V>   emptyMap()
static <T>   boolean    addAll(Collection<? super T> c, T... elements)
static <T extends Object & Comparable<? super T>>
    T min(Collection<? extends T> coll)

如上所示，emptyList、addAll、min 这三种方法声明了泛型参数 T。emptyList 方法通过 T 来指定 List 中包含的类型，而 emptyMap 方法在泛型映射中使用 K 和 V 来表示键的类与值的类。

addAll 方法声明了泛型类型 T，并使用 Collection c 作为方法的第一个参数，T 类型的可变参数列表作为第二个参数。? super T 是一种有界通配符（bounded wildcard），稍后将对此做讨论。

从 min 方法可以看出泛型类型是如何提供安全性的，但其签名结构或许不那么一目了然。后面将详细讨论该方法的签名，目前不妨这样理解：T 是有界的，它既是 Object 的子类，又实现了 Comparable 接口，其中 Comparable 定义为 T 或 T 的任何父类。min 方法的参数与 T 或 T 的任何子类的 Collection 有关。

最后，通配符将众所周知的语法以我们不那么熟悉的形式表现出来。例如，某些语法看似继承，但实际上根本不是。

A.2 众所周知的事实