Java函数使用：如何使用泛型来扩展函数的通用性

Java函数使用时，可以通过使用泛型来扩展函数的通用性。泛型是 Java 提供的一种类型参数化机制，它可以让类或方法在定义时使用一个或多个类型参数，从而可以在实例化或调用时指定具体的类型。

应用泛型可以使函数更加灵活、通用，降低代码复杂度，提高代码复用性和可维护性。下面将结合代码示例介绍如何使用泛型来扩展函数的通用性。

一、定义泛型函数

定义泛型函数需要在函数名和参数列表之间使用尖括号<>来声明类型参数。类型参数可以是任意合法的标识符，通常使用单个大写字母表示，如T、E、K、V等等。以下是一个泛型函数的例子：

public static <T> void printArray(T[] array) {
    for (T element : array) {
        System.out.println(element);
    }
}

上述代码中，<T>表示使用泛型类型参数T，printArray方法的参数是一个T类型的数组，循环遍历数组并打印每个元素的值。在实际调用时，会根据实参的类型推断T的具体类型。

二、泛型类中定义泛型函数

在泛型类中可以定义泛型函数，泛型函数的类型参数可以是类定义中声明的类型参数，也可以是新声明的类型参数。以下是一个泛型类中的泛型函数的例子：

public class Pair<T1, T2> {
    private T1 first;
    private T2 second;

    public Pair(T1 first, T2 second) {
        this.first = first;
        this.second = second;
    }

    public <T> void print(T t) {
        System.out.println(t.toString());
    }
}

在该例中，Pair类有两个类型参数T1和T2，构造函数有两个参数分别与泛型参数对应。print函数定义了一个新的类型参数T，它与类定义中的类型参数T1和T2不同。当调用print函数时可以指定任意类型的参数。

三、泛型类型通配符

有些情况下，无法确定泛型的具体类型，或者希望一个函数可以接受任意类型的参数。在这种情况下，可以使用通配符来表示未知的类型。通配符使用问号?表示，?可以用在类型参数的位置上，如以下例子所示：

public static void printList(List<?> list) {
    for (Object obj : list) {
        System.out.print(obj + " ");
    }
}

上述代码中，?表示一个未知的类型，printList函数的参数是一个任意类型的List，循环遍历List并打印每个元素的值。不知道List中元素的类型，但是可以肯定的是可以使用通配符来接收任意类型的List。

四、泛型类型限定

有时候需要在泛型函数中限制类型参数，例如只允许传递某个接口的实现类或某个类的子类，可以使用泛型类型限定。泛型类型限定通过“extends”和“super”关键字实现。

“extends”关键字表示类型参数必须是指定类型的子类，并且可以指定多个边界。以下为泛型类型限定的例子：

public static <T extends Comparable<T>> int countGreaterThan(T[] array, T t) {
    int count = 0;
    for (T element : array){
        if (element.compareTo(t) > 0){
            count++;
        }
    }
    return count;
}

上述代码中，泛型类型参数T必须实现Comparable接口，表示T必须是可以比较大小的。

“super”关键字表示类型参数必须是指定类型的父类。以下为使用“super”关键字的泛型函数的例子：

public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) {
    for (T element : src) {
        dest.add(element);
    }
}

上述代码中，泛型类型参数T可以是任意类型，src是一个List，元素类型为T或T的子类，dest是一个List，元素类型为T或T的父类。

总结：

Java函数使用时，通过使用泛型可以扩展函数的通用性。定义泛型函数需要在函数名和参数列表之间使用尖括号<>来声明类型参数，类型参数可以是任意合法的标识符。在泛型类中也可以定义泛型函数。有些情况下，无法确定泛型的具体类型，或者希望一个函数可以接受任意类型的参数，此时可以使用通配符来表示未知的类型。有时候需要在泛型函数中限制类型参数，可以使用泛型类型限定。需要注意的是，泛型参数只在编译时期有效，运行时期将被擦除。