Java 泛型详解

一、定义

Java泛型是JDK5中引入的新特性,提供在编译时类型安全监测机制,本质是参数化类型(即所操作的数据类型被指定为一个参数)

    ArrayList list = new ArrayList();
    list.add("string");
    list.add(true);
    list.add(123);
    
    for(int index = 0 ; index < list.size() ; index++){
        String str = list.get(index);
        Log.i("tzy","str = " + str);
    }

在没有泛型约束的情况下,写代码的时候ArrayList可以添加任何对象(true和123虽然是基础类型,但是有对应的包装类,可以进行自动打包和解包),在for循环中的第一句代码就会报ClassCastException异常了,因为集合中第二个对象是Boolean对象,而且这个异常在运行的时候才会暴露出来,看一段改进的代码

    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("string");
    //以下注释的代码在编写代码就会报错提示
    //list.add(true);
    //list.add(123);
    
    for(int index = 0 ; index < list.size() ; index++){
        String str = list.get(index);
        Log.i("tzy","str = " + str);
    }

添加泛型以后的代码,无法在编译时的状态向集合中添加不符合泛型类型的对象,上面一段简单代码就可以看出泛型意义了

泛型只能作用于编译时,对反射(运行时)是无效的。
泛型只支持Object的类型,而对于8大基础数据类型(byteshortintlongfloatdoublecharboolean)不支持,所以相应的有8个封装类(ByteShortIntegerLongFloatDoubleCharacterBoolean)提供给配合泛型使用,在反省中使用基础类型的时候,封装类有自动装箱/拆箱的功能,为我们省去了麻烦。

二、泛型使用

1、自定义泛型方法

可以写一个方法,调用该方法的时候可以传入不同类型的参数

规则:

  • 声明泛型方法的类型参数声明部分,在方法返回类型之前
  • 每个类型参数和僧名部分包含一个或者多个类型参数,参数中间用逗号隔开
  • 类型参数可以用来声明返回值类型,并且作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符
public <E> void printArray(E[] array){
    for(E elment:array){
        Log.i("tzy","elment = " + elment);
    }
}

public void test(){
    Integer[] intArray = [1,2,3,4];
    Character[] charArray = ['a','b','c','d'];
    String[] stringArray = ["x","y","z","."];
    
    printArray(intArray);
    printArray(charArray);
    printArray(stringArray);
}

2、自定义泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似,在类名后面添加了类型参数声明部分(数量和写法也是一样的)。一个泛型参数(又称类型变量),适用于

class Computer{
    public String toString(){
        return getClass().getSimpleName();
    }
}

class MacBookPro extends Computer{}
class Alienware extends Computer{}
class Thinkpad extends Computer{}

/**使用泛型的类*/
public class Persion<? extends Computer>{
    private Computer mComputer;
    
    public void setComputer(Computer computer){
        this.mComputer = computer;
    }

    public Computer getComputer(){
        return this.mComputer;
    }
}
public void test(){
    Persion andy = new Persion<MacBookPro>();
    Persion peter = new Persion<Alienware>();

    andy.setComputer(new MacBookPro());
    peter.setComputer(new Alienware());

    Log.i("tzy","andy's computer is " + andy.getComputer().toString());
    Log.i("tzy","peter's computer is" + peter.getComputer().toString());
}

3、自定义泛型类接口

泛型接口与泛型类非常相似,只不过定义为interface

public interface Computer<T>{
    public T getCPU();
}

/**定义实现泛型接口的类*/
class MacBookPro<String> implements Computer<String>{
    private String cpu;
    
    public MacBookPro(T cpu){
        this.cpu = cpu;
    }

    @Override
    public String getCPU(){
        return cpu;
    }
}

三、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。

public void printData(List<?> data){
    Log.i("tzy","data = " + data.toString());
}

//类型通配符上限通过形如List来定义,如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。
public void printData(List<? extends Computer> data){
    Log.i("tzy","data = " + data.toString());
}

//类型通配符下限通过形如 List<? super Number>来定义,表示类型只能接受Number及其三层父类类型
public void printData(List<? spuer Computer> data){
    Log.i("tzy","data = " + data.toString());
}

<? extends T>表示该通配符所代表的类型是T类型的子类。
<? super T>表示该通配符所代表的类型是T类型的父类,只能接受T及其三层父类类型

四、类型限界

类型限界再见括号内置顶,它指定参数类型必须具有的性质。不太明白接着往下看,假如现在我想要编写一个findBest的方法,代码如下

public interface Comparable<T>{
    boolean compareTo(T other);//接口的中方法自动属于public方法
}

public <Computer> Computer findBest(Computer[] arr){
    int bestIndex = 0;
    
    for(int index = 0 ; index < arr.length ; index ++){
        if(arr[i].compareTo(bestIndex))
            bestIndex = i;
    }

    return arr[bestIndex];
}

我们刚开始是这么想的,再来看一遍代码,只有在Computer保证有compareTo()情况下才能不抛异常,改变一下代码public <Computer extends Comparable> Computer,这样程序不会有问题了,但是更好的写法public <Computer extends Comparable<Computer >> Computer,现在就是最优的方案了么?
假设Computer实现Comparable<Computer>,设Alineware继承Computer。此时我们可以知道Alineware实现Comparable<Computer>,这说明Alineware符合Comparable<Computer>的类型要求,ComputerAlineware父类,由此可见,我们不需要知道准确的知道Comparable<T>中的T是什么,因此可以使用通配符,最后的结果就变成了public <Computer extends Comparable<? extends Computer>>

public <Computer extends Comparable<? extends Computer>> Computer findBest(Computer[] arr){
    int bestIndex = 0;
    
    for(int index = 0 ; index < arr.length ; index ++){
        if(arr[i].compareTo(bestIndex))
            bestIndex = i;
    }

    return arr[bestIndex];
}

五、类型擦除

由于虚拟机中没有泛型,只有普通类和普通方法,所有泛型类的类型参数在编译时都会被擦除,即将所有的泛型参数用最顶级的父类替换并移除所有类型参数。(这也是反射可以绕过泛型的原因)

带来的问题:

  • 无法使用带有泛型的形参来实现多态
  • 无法catch不同泛型的同一个异常类
  • 带有泛型的静太类变量是共享的

六、注意

  • static修饰的方法或者域,是不可以引用类的类型变量,因为在类型擦除后类型变量就不存在了。另外,由于实际上只存在一个原始的类,因此static域在该类的泛型实例之间都是共享的
  • 泛型对象无法直接创建,new T();是非法的。T由它的限界代替,这可能是Object(或甚至是抽象类),所以对new的调用没有意义
  • 泛型数组对象也是不能创建的,由于类型擦除,对T[]的类型转换将无法进行
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,491评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,856评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,745评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,196评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,073评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,112评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,531评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,215评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,485评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,578评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,356评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,215评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,583评论 3 299
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,898评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,174评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,497评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,697评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容

  • 2.6 Java泛型详解 Java泛型是JDK5中引入的一个新特性,允许在定义类和接口的时候使用类型参数(type...
    jianhuih阅读 662评论 0 3
  • 泛型 泛型由来 泛型字面意思不知道是什么类型,但又好像什么类型都是。看前面用到的集合都有泛型的影子。 以Array...
    向日花开阅读 2,185评论 2 6
  • 一、引入泛型机制的原因 假如我们想要实现一个String数组,并且要求它可以动态改变大小,这时我们都会想到用Arr...
    Q南南南Q阅读 528评论 0 1
  • 一、泛型简介 1.引入泛型的目的 了解引入泛型的动机,就先从语法糖开始了解。 语法糖 语法糖(Syntactic ...
    Ruheng阅读 4,336评论 2 50
  • 描述 克隆一张无向图,图中的每个节点包含一个 label 和一个列表 neighbors。数据中如何表示一个无向图...
    6默默Welsh阅读 320评论 0 0