定義與使用泛型

在 java.lang.Object 中實作過一個ArrayList，由於事先不知道被收集物件之形態，因此內部實作時，都是使用Object來參考被收集之物件，取回物件時也是以Object型態傳回，若你想針對某類別定義的行為操作時，必須告訴編譯器，讓物件重新扮演該型態。例如：

...
    static void printUpperCase(ArrayList names) {
        for(int i = 0; i < names.size(); i++) {
            String name = (String) names.get(i);
            System.out.println(name.toUpperCase());
        }       
    }
...

收集物件時，考慮到收集各種物件之需求，因而內部實作採用Object參考收集之物件，所以執行時期被收集的物件會失去形態資訊，也因此你取回物件之後，必須自行記得物件的真正型態，並在語法上告訴編譯器讓物件重新扮演為自己的型態。

實際上，有收集物件的需求時，多半會收集同一種類型的物件，例如都是收集字串物件，因此從JDK5之後，新增了泛型（Generics）語法，讓你在設計API時可以指定類別或方法支援泛型，而使用API的客戶端在語法上會更為簡潔，並得到編譯時期檢查。

以在 java.lang.Object 中實作過的ArrayList為例，，可加入泛型語法：

package cc.openhome;

import java.util.Arrays;

public class ArrayList<E> {
    private Object[] list;
    private int next;
   
    public ArrayList(int capacity) {
        list = new Object[capacity];
    }

    public ArrayList() {
        this(16);
    }

    public void add(E e) {
        if(next == list.length) {
            list = Arrays.copyOf(list, list.length * 2);
        }
        list[next++] = e;
    }
    
    public E get(int index) {
        return (E) list[index];
    }
    
    public int size() {
        return next;
    }
}

注意到範例中粗體字部份，首先類別名稱旁出現了角括號<E>，這表示此類別支援泛型，實際加入ArrayList的物件會客戶端宣告的E型態，E只是一個型態參數（表示Element），高興的話，你可以用T、K、V等參數名稱。

由於使用<E>定義型態參數，在需要編譯器檢查型態的地方，都可以使用E，像是add()方法必須檢查傳入的物件型態是E，get()方法必須轉換為E型態。

使用泛型語法，會對設計API造成一些語法上的麻煩，但對客戶端會多一些友善。例如：

...
ArrayList<String> names = new ArrayList<String>();
names.add("Justin");
names.add("Monica");
String name1 = names.get(0);
String name2 = names.get(1);
...


宣告與建立物件時，可使用角括號告知編譯器，這個物件收集的都會是String，而取回之後也會是String，不用再使用括號轉換型態。如果實際上加入了不是String的東西會如何呢？

package cc.openhome;

import java.util.*;

class ReversedStringOrder implements Comparator<String> {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return -s1.compareTo(s2);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] words = {"B", "X", "A", "M", "F", "W", "O"};
        Arrays.sort(words, new ReversedStringOrder());
        for(String word : words) {
            System.out.println(word);
        }
    }
}