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【Java】Java泛型详解

【Java】Java泛型详解

作者: renkuo | 来源:发表于2018-04-13 10:53 被阅读25次

    java泛型

    Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。
    泛型方法
    根据传递给泛型方法的参数类型,编译器适当地处理每一个方法调用。
    下面是定义泛型方法的规则:
    1.所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分(由尖括号分隔),该类型参数声明部分在方法返回类型之前(在下面例子中的<T,V>)。
    2.每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
    3.类型参数能被用来声明返回值类型,并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
    4.泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型,不能是原始类型(像int,double,char的等,当你传入一个int类型会在编译的时候自动调用Integer.valueOf())。
    方法示例如下:

     public static < E, T > void printArray( E[] inputArray, T t )
        {
            // 输出数组元素
            for ( E element : inputArray ){
                System.out.printf( "%s ", element );
            }
            System.out.println(t + "");
        }
    

    调用示例:

     // 创建不同类型数组: Integer, Double 和 Character
            Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
            Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
            Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
    
            System.out.println( "整型数组元素为:" );
            printArray( intArray , "int" ); // 传递一个整型数组
    
            System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );
            printArray( doubleArray, "double" ); // 传递一个双精度型数组
    
            System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );
            printArray( charArray , "char"); // 传递一个字符型数组
    

    有界的类型参数
    可能有时候,你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如,一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。示例:

    public void upperBound(List<? extends Date> list, Date date){   
        Date now = list.get(0);    
        System.out.println("now==>" + now);    
        //list.add(date); //这句话无法编译    
        list.add(null);//这句可以编译,因为null没有类型信息    
    }  
    

    无法编译的原因就在于,实际调用时传入的list可能是java.util.Date的某个子类的参数化类型,如:

    public void testUpperBound()    
    {    
        List<Timestamp> list = new ArrayList<Timestamp>();    
        Date date = new Date();    
        upperBound(list,date);    
    }  
    

    也就是说,upperBound方法中实际的list是List<Timestamp>,向它添加一个基类Date类型,由于基类无法转换为子类,所以无法添加。相反,读取数据时,不管实际的list是什么类型,但可以知道它至少会返回一个Date类型,所以用foreach,get等没有问题。
    泛型中 extends 和 super 的区别?
    上界通配符:Plate<? extends Fruit> = new Plate<Apple>(new Apple());
    下界通配符:Plate<? super Fruit> = new Plate<Food>(new Food());
    频繁往外读取内容的,适合用上界Extends。经常往里插入的,适合用下界Super。
    泛型类
    泛型类的声明和非泛型类的声明类似,除了在类名后面添加了类型参数声明部分。
    和泛型方法一样,泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数,这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

    public class MyCollection<T> { 
      private T t;
      public void add(T t) {
        this.t = t;
      }
      public T get() {
        return t;
      }
     
      public static void main(String[] args) {
        MyCollection<Integer> integerCollection = new MyCollection<Integer>();
        MyCollection<String> stringCollection = new MyCollection<String>();
        integerCollection.add(new Integer(10));
        stringCollection.add(new String("renkuo test"));
        System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerCollection.get());
        System.out.printf("字符串为 :%s\n", stringCollection.get());
      }
    }
    

    类型通配符
    类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如 List<?> 在逻辑上是List<String>,List<Integer> 等所有List<具体类型实参>的父类

    import java.util.*;
    public class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> name = new ArrayList<String>();
            List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
            List<Number> number = new ArrayList<Number>();
            name.add("icon");
            age.add(18);
            number.add(314);
     
            //getUperNumber(name);//1 出现错误,因为getUperNumber()方法中的参数已经限定了参数泛型上限为Number,所以泛型为String是不在这个范围之内,所以会报错
            getUperNumber(age);//2
            getUperNumber(number);//3  
       }
       public static void getData(List<?> data) {
          System.out.println("data :" + data.get(0));
       }
       public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
              System.out.println("data :" + data.get(0));
           }
    }
    

    T, Object, ?的区别
    个人理解:
    使用泛型T的时候,可以约束传入的是某一类对象T。
    使用Object的时候,范围要比T广一些。可以是任意类型,Java中所有的类从根本上都继承自Object这个类。
    使用?的时候,如果单独使用,感觉和Object没有什么区别,可以作为任意类型,但是?可以结合extends和super使用设置界限。
    泛型的好处
    在编译的时候就已经的确定类型,所以不需要强转,不存在转型风险。使用Object要在运行时,往往需要转型,效率低,容易产生错误(ClassCastException)

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