泛型程式設計（Generic Programming）

“使用泛型機制編寫的程式程式碼要比那些雜亂地使用Object變數，然後再進行強制型別轉換的程式碼具有更好的安全性和可讀性。泛型對於集合類尤其有用。”

1.意義、必要性、重要性

泛型程式設計 意味著編寫的程式碼可以被很多不同型別的物件所重用。例如，我們並不希望為聚集String和File物件分別設計不同的類。實際上，也不需要這樣做，因為一個ArrayList類就可以聚集任何型別的物件。這是一個泛型程式設計的例項。

事實上，在Java增加泛型機制前就存在一個ArrayList類。下面藉助ArrayList類的演變來說明Java引入泛型機制到底有重要。

在Java引入泛型類之前，ArrayList類將維護一個Object引用的陣列：

public class ArrayList{
  private Object[] elementData;
  ...
  public Object get(int i){...}
  public void add(Object o){...}
}

使用這種ArrayList類存在兩個問題：

每獲取一個值都必須進行強制型別轉換。

ArrayList files = new ArrayList();
...
String fileName = (String) files.get(0);

由於沒有錯誤檢查，可以插入任意型別的物件。

files.add(new File("..."));

對於上面的操作，編譯和執行的時候都不會出錯。然而，當其他地方取出該資料，並試圖進行強制型別轉換時就會產生一個錯誤。

ArrayList files = new ArrayList();
//不報錯
files.add(new File("..."));
//報錯
String fileName = (String) files.get(0);

對於上面提到的兩個問題，泛型提供了一個很好的解決方案：型別引數（type parameters）。在ArrayList類中使用一個型別引數來指示元素的型別：

public class ArrayList<E>{
  private Object[] elementData;
  ...
  public E get(int i){...}
  public void add(E o){...}
}

ArrayList<String> files = new ArrayList<>();

這使得程式碼具有更好的可讀性，人們一看就能知道這個陣列列表中包含的是String物件。

同時，編譯器也可以很好的利用這個資訊。當呼叫get方法時，因為編譯器已經知道返回值是String型別，所以不在需要進行強制型別轉換。當呼叫add方法時，編譯器因為知道add方法的引數是String型別，可以對add方法的使用進行檢查，避免呼叫者傳入錯誤型別的引數。

在編譯時就發現錯誤比執行時才發現錯誤要好得多*，型別引數的魅力在於：使得程式具有更好的可讀性和安全性。

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