泛型类

本课属于 Coddy Java 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 54 课，共 87 课。

现在你已经了解泛型为什么有用，接下来创建自己的泛型类。泛型类会在类名后面的尖括号中声明一个或多个类型参数，之后可以在整个类中使用这些参数。

class Box<T> {
    private T content;
    
    public void set(T content) {
        this.content = content;
    }
    
    public T get() {
        return content;
    }
}

T 是类型参数：一个占位符，在创建实例时会被实际类型替换。你可以使用任意名称，但通常使用单个大写字母：T 表示 Type，E 表示 Element，K 表示 Key，V 表示 Value。

实例化泛型类时，你可以在尖括号中指定实际类型：

Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.set("Hello");
String value = stringBox.get();  // 不需要类型转换

Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.set(42);
Integer num = intBox.get();

注意右侧的 <>（菱形运算符）：Java 会根据声明推断类型。对于需要处理多种类型的类，你也可以使用多个类型参数：

class Pair<K, V> {
    private K key;
    private V value;
    
    public Pair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
    
    public K getKey() { return key; }
    public V getValue() { return value; }
}

Pair<String, Integer> pair = new Pair<>("age", 25);

挑战

简单

让我们构建一个礼物登记系统，展示泛型类的强大功能。你将创建一个灵活的存储系统，可以存放任意类型的礼物，还会创建一个登记表，通过多个类型参数将礼物名称与详情配对。

你将把代码分成三个文件：

GiftBox.java：创建一个可以包装任意类型礼物的泛型类。你的 GiftBox<T> 应该有一个类型为 T 的私有字段 item，以及一个私有字段 wrapped（boolean），初始值为 false。添加一个接收礼物的构造函数、一个返回礼物的 getItem() 方法、一个将 wrapped 设为 true 的 wrap() 方法，以及一个返回包装状态的 isWrapped() 方法。添加一个 getStatus() 方法，根据包装状态返回 [item] (wrapped) 或 [item] (unwrapped)。
Registry.java：创建一个带有两个类型参数的泛型类，用于将收礼人与礼物配对。你的 Registry<K, V> 应该有一个类型为 K 的私有字段 recipient，以及一个类型为 V 的私有字段 gift。添加一个接收这两个值的构造函数、getter 方法 getRecipient() 和 getGift()，以及一个返回以下内容的 getEntry() 方法：[recipient] -> [gift]
Main.java：让你的礼物登记系统运行起来！你将收到三个输入：收礼人的姓名（String）、礼物描述（String）和礼物价值（表示美元金额的整数）。
首先，创建一个包含礼物描述的 GiftBox<String>。使用 wrap() 方法包装礼物，然后打印它的状态。

接下来，创建一个包含礼物价值的 GiftBox<Integer>（表示礼品卡金额）。不要包装这个礼物，打印它的状态以显示它尚未包装。

最后，创建一个将收礼人姓名与礼物描述配对的 Registry<String, String>，并打印登记条目。

你将依次收到三个输入：收礼人姓名、礼物描述和礼物价值（整数）。

注意，同一个 GiftBox 类可以轻松处理 String 和 Integer 类型：这就是泛型的妙处！而 Registry 类展示了多个类型参数如何让你灵活地配对任意两种类型。

亲手试试

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // 读取输入
        String recipientName = scanner.nextLine();
        String giftDescription = scanner.nextLine();
        int giftValue = scanner.nextInt();
        
        // TODO: 创建一个包含礼物描述的 GiftBox<String>
        // TODO: 使用 wrap() 方法包装它
        // TODO: 使用 getStatus() 输出它的状态
        
        // TODO: 创建一个包含礼物价值的 GiftBox<Integer>
        // TODO: 不要包装这个礼物盒，输出它的状态（应显示未包装）
        
        // TODO: 创建一个 Registry<String, String>，将收礼人和礼物描述配对
        // TODO: 使用 getEntry() 输出登记条目
    }
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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