JAVA总结--泛型
泛型 :程序设计语言的一种特性;将类型参数化;
特征:凡是涉及到强制类型转化的地方,使用泛型均会编译出现问题;泛型仅仅在编译时进行校验,使用泛型的对象,其本质的类型依然不变;
ps:不存在泛型数组
一、出现泛型的原因
public class GenericTest { public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("qqyumidi");
list.add("corn");
list.add(100); for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String name = (String) list.get(i); //
System.out.println("name:" + name);
}
}
}
位置//1编译阶段正常,而运行时会出现“java.lang.ClassCastException”异常
在如上的编码过程中,我们发现主要存在两个问题:
1.当我们将一个对象放入集合中,集合不会记住此对象的类型,当再次从集合中取出此对象时,改对象的编译类型变成了Object类型,但其运行时类型任然为其本身类型。
2.因此,位置//1处取出集合元素时需要人为的强制类型转化到具体的目标类型,且很容易出现“java.lang.ClassCastException”异常。
那么有没有什么办法可以使集合能够记住集合内元素各类型,且能够达到只要编译时不出现问题,运行时就不会出现“java.lang.ClassCastException”异常呢?答案就是使用泛型。
二、泛型引入
public class GenericTest { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("qqyumidi");
list.add("corn");
//list.add(100); // 1 提示编译错误 for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String name = list.get(i); //
System.out.println("name:" + name);
}
}
}
采用泛型写法后,在//1处想加入一个Integer类型的对象时会出现编译错误,通过List<String>,直接限定了list集合中只能含有String类型的元素,
从而在//2处无须进行强制类型转换,因为此时,集合能够记住元素的类型信息,编译器已经能够确认它是String类型了。
结合上面的泛型定义,我们知道在List<String>中,String是类型实参,也就是说,相应的List接口中肯定含有类型形参。
且get()方法的返回结果也直接是此形参类型(也就是对应的传入的类型实参)。
下面就来看看List接口的的具体定义:
public interface List<E> extends Collection<E> { int size(); boolean isEmpty(); boolean contains(Object o); Iterator<E> iterator(); Object[] toArray(); <T> T[] toArray(T[] a); boolean add(E e); boolean remove(Object o); boolean containsAll(Collection<?> c); boolean addAll(Collection<? extends E> c); boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c); boolean removeAll(Collection<?> c); boolean retainAll(Collection<?> c); void clear(); boolean equals(Object o); int hashCode(); E get(int index); E set(int index, E element); void add(int index, E element); E remove(int index); int indexOf(Object o); int lastIndexOf(Object o); ListIterator<E> listIterator(); ListIterator<E> listIterator(int index); List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
}
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
} public E get(int index) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
return ArrayList.this.elementData(offset + index);
} //...省略掉其他具体的定义过程 }
在List接口中采用泛型化定义之后,<E>中的E表示类型形参,可以接收具体的类型实参,并且此接口定义中,凡是出现E的地方均表示相同的接受自外部的类型实参。
三.自定义泛型接口、泛型类和泛型方法
泛型可以分为泛型接口、泛型类和泛型方法;
1、泛型类与泛型方法例子:
public class GenericTest { public static void main(String[] args) { Box<String> name = new Box<String>("corn");
System.out.println("name:" + name.getData());
} } class Box<T> { private T data; public Box() { } public Box(T data) {
this.data = data;
} public T getData() {
return data;
} }
在泛型接口、泛型类和泛型方法的定义过程中,我们常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型形参,由于接收来自外部使用时候传入的类型实参。
2、传入不同类型,其对象实例的类型未发生变化
public class GenericTest { public static void main(String[] args) { Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712); System.out.println("name class:" + name.getClass()); // com.qqyumidi.Box
System.out.println("age class:" + age.getClass()); // com.qqyumidi.Box
System.out.println(name.getClass() == age.getClass()); // true } }
在使用泛型类时,虽然传入了不同的泛型实参,但并没有真正意义上生成不同的类型,我们仅仅在逻辑上可以理解成多个不同的泛型类型;
在编译过程中,对于正确检验泛型结果后,会将泛型的相关信息擦出,也就是说,成功编译过后的class文件中是不包含任何泛型信息的。泛型信息不会进入到运行时阶段。
即,泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型,实际上都是相同的基本类型;
四、通配符的出现
1、Box<Number>和Box<Integer>实际上都是Box类型,但是,相互之间并不是父子关系;
public class GenericTest { public static void main(String[] args) { Box<Number> name = new Box<Number>(99);
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712); getData(name); //The method getData(Box<Number>) in the type GenericTest is
//not applicable for the arguments (Box<Integer>)
getData(age); // } public static void getData(Box<Number> data){
System.out.println("data :" + data.getData());
} }
public class GenericTest { public static void main(String[] args) { Box<Integer> a = new Box<Integer>(712);
Box<Number> b = a; //
Box<Float> f = new Box<Float>(3.14f);
b.setData(f); // } public static void getData(Box<Number> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
} }
显然//1和//2处肯定会出现错误提示的。
假设Box<Number>在逻辑上可以视为Box<Integer>的父类,那么//1和//2处将不会有错误提示了,那么问题就出来了,通过getData()方法取出数据时到底是什么类型呢?Integer? Float? 还是Number?
且由于在编程过程中的顺序不可控性,导致在必要的时候必须要进行类型判断,且进行强制类型转换。
这种问题的解决方式就是类型通配符
2、类型通配符
public class GenericTest { public static void main(String[] args) { Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
Box<Number> number = new Box<Number>(314); getData(name);
getData(age);
getData(number);
} public static void getData(Box<?> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
} }
public class GenericTest { public static void main(String[] args) { Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
Box<Number> number = new Box<Number>(314); getData(name);
getData(age);
getData(number); //getUpperNumberData(name); //
getUpperNumberData(age); //
getUpperNumberData(number); //
} public static void getData(Box<?> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
} public static void getUpperNumberData(Box<? extends Number> data){
System.out.println("data :" + data.getData());
} }
在代码//1处调用将出现错误提示,而//2 //3处调用正常。
类型通配符上限通过形如Box<? extends Number>形式定义,相对应的,类型通配符下限为Box<? super Number>形式,其含义与类型通配符上限正好相反;
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