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Generische Klassen

Definition

Eine generische Klasse in Java ist eine Klasse, die mit Typparametern arbeitet, anstatt mit festen Datentypen. Sie ermöglicht es, denselben Code für verschiedene Datentypen zu verwenden, ohne dabei die Typsicherheit zu verlieren.

Eine generische Klasse ist eine Klasse, die einen oder mehrere Platzhalter (<T>) für Datentypen verwendet, damit sie mit unterschiedlichen Typen arbeiten kann, ohne dass Typumwandlungen nötig sind.

Beispiel

public class Box<T> {
    private T inhalt;
 
    public void setInhalt(T inhalt) {
        this.inhalt = inhalt;
    }
 
    public T getInhalt() {
        return inhalt;
    }
}
→ T ist ein Typparameter, der beim Erzeugen des Objekts durch einen konkreten Typ ersetzt wird: 

Box<String> textBox = new Box<>();
Box<Integer> zahlenBox = new Box<>();

Kurz erklärt

<T> extends Class

Es ist nicht selten der Fall, dass die Typparameter einer generischen Klasse zwingend einer bestimmten Superklasse angehören müssen, um ungeeignete Datentypen zu vermeiden. So ist es sinnvoll, beispielsweise die Variablen eines Rechners nur mit numerischen Typen zu initialisieren. Dies kann durch Erweiterungsangaben der Typparameter erfolgen: 

class NumberBox<T extends Number> {
    private T value;
 
    public NumberBox(T value) {
        this.value = value;
    }
 
    public T getValue() {
        return value;
    }
 
    public double getDoubleValue() {
        return value.doubleValue(); // Number-Methode
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        NumberBox<Integer> intBox = new NumberBox<>(42);
        System.out.println(intBox.getDoubleValue()); // 42.0
 
        NumberBox<Double> doubleBox = new NumberBox<>(3.14);
        System.out.println(doubleBox.getDoubleValue()); // 3.14
 
        // Das würde einen Compiler-Fehler geben:
        // NumberBox<String> stringBox = new NumberBox<>("Hallo");
 
    }
}

Klasse/Interface Typische Subklassen/Implementierungen Beispiel für generische Einschränkung
Number Integer, Double, Float, Long, Short <T extends Number>
Comparable<T> String, Integer, Double, LocalDate <T extends Comparable<T>>
CharSequence String, StringBuilder, StringBuffer <T extends CharSequence>
Collection<E> List<E>, Set<E>, Queue<E> <T extends Collection<String>>
List<E> ArrayList<E>, LinkedList<E> <T extends List<Integer>>
Map<K, V> HashMap<K, V>, TreeMap<K, V> <T extends Map<String, Integer>>
AutoCloseable InputStream, OutputStream, Scanner <T extends AutoCloseable>
Runnable (funktionales Interface) <T extends Runnable>
Iterable<E> Collection<E>, List<E>, Set<E> <T extends Iterable<String>>
Object Jede Klasse (oberste Klasse in Java) <T extends Object> (selten nötig)
Enum<E> Alle Aufzählungstypen (z.B. Day, Color) <T extends Enum<T>>