Java泛型函数：如何定义可接受不同类型参数的函数？

在Java中，泛型函数是一种可以接受不同类型参数的函数。这意味着我们可以编写一个通用的函数，它可以用于不同的数据类型，而不需要编写多个函数来处理不同的参数类型。

下面我们将详细介绍Java中如何定义泛型函数。

1. 基本语法

在Java中，定义泛型函数需要使用类型参数，通常使用单个大写字母来表示类型参数。语法如下：

public <T> 返回类型 函数名(T 参数名) {
   // 方法体
}

其中，<T>表示类型参数，T是类型参数的名称，可以用其他字母代替。返回类型和参数类型可以是任意类型，如字符串、整数、浮点数、数组等。

2. 使用泛型函数

定义泛型函数后，我们可以使用它来处理各种不同的数据类型参数。例如，下面的代码演示了如何使用泛型函数来计算字符串长度和整数的平方：

public class Test {
   // 计算字符串长度
   public static <T> int getLength(T input) {
      if (input instanceof String) {
         return ((String) input).length();
      } else {
         return 0;
      }
   }

   // 计算整数的平方
   public static <T extends Number> double getSquared(T input) {
      return input.doubleValue() * input.doubleValue();
   }

   public static void main(String[] args) {
      // 测试 getLength 函数
      System.out.println("字符串长度：" + getLength("Hello, world!"));

      // 测试 getSquared 函数
      System.out.println("整数的平方：" + getSquared(5));
   }
}

在上面的代码中，我们定义了两个泛型函数：getLength和getSquared。getLength函数可以接受任意类型的参数，并检查输入是否为字符串，返回字符串长度；getSquared函数可以接受任意实现Number接口的参数类型，并返回该数的平方。

在main方法中，我们使用这两个函数来分别计算字符串长度和整数平方。

3. 泛型函数类型限制

在定义泛型函数时，我们可以通过类型限制来指定允许的参数类型。例如，上面的getSquared函数使用了类型限制<T extends Number>，表示T必须是Number类的子类，这样确保了输入参数是数字类型。

类型限制还可以使用通配符来指定某些类型参数的父类或子类。例如，我们可以使用<? extends Number>来表示允许参数类型为Number及其子类，例如Integer、Double等；也可以使用<? super Integer>来表示允许参数类型为Integer及其父类，例如Number、Object等。下面的代码演示了如何使用类型限制和通配符：

public static <T extends Number> double getSum(List<T> list) {
   double sum = 0.0;
   for (T val : list) {
      sum += val.doubleValue();
   }
   return sum;
}

public static void main(String[] args) {
   // 定义整数列表
   List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

   // 定义双精度浮点数列表
   List<Double> doubleList = Arrays.asList(1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5);

   // 计算整数列表的总和
   double intSum = getSum(intList);
   System.out.println("整数列表的总和：" + intSum);

   // 计算双精度浮点数列表的总和
   double doubleSum = getSum(doubleList);
   System.out.println("双精度浮点数列表的总和：" + doubleSum);
}

在上面的代码中，getSum函数使用了类型限制<T extends Number>，表示T必须是Number类的子类，这样保证了输入参数类型为数字类型。在main方法中，我们分别使用整数列表和双精度浮点数列表来计算它们的总和。

4. 自定义泛型函数

除了使用Java提供的泛型函数，我们还可以自定义泛型函数来处理自己需要的数据类型。例如，下面的代码演示了如何定义一个自定义的泛型函数，它可以交换两个整数的值：

public static <T> void swap(T[] arr, int i, int j) {
   T temp = arr[i];
   arr[i] = arr[j];
   arr[j] = temp;
}

public static void main(String[] args) {
   // 定义整数数组
   Integer[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };

   // 显示交换前的数组元素
   System.out.println(Arrays.toString(arr));

   // 交换数组元素
   swap(arr, 0, 4);

   // 显示交换后的数组元素
   System.out.println(Arrays.toString(arr));
}

在上面的代码中，swap函数使用了类型参数<T>，表示可以接受任意类型的数组。在main方法中，我们定义了一个整数数组，并将其传递给swap函数，交换了第一个和最后一个数组元素的值。最后打印出交换后的数组元素。

小结：

Java中的泛型函数可以接受不同类型的参数，通过类型参数来实现通用性；

泛型函数可以使用类型限制和通配符来限定允许的参数类型，可以自定义泛型函数来扩展应用场景。