初探Java中的泛型
泛型是一個(gè)很有意思也很重要的概念,本篇將簡(jiǎn)單介紹Java中的泛型特性,主要從以下角度講解:
1.什么是泛型。
2.如何使用泛型。
3.泛型的好處。
1.什么是泛型?
泛型,字面意思便是參數(shù)化類型,平時(shí)所面對(duì)的類型一般都是具體的類型,如果String,Integer,Double,而泛型則是把所操作的數(shù)據(jù)類型當(dāng)作一個(gè)參數(shù)。如,ArrayList<String>(),通過(guò)傳入不同的類型來(lái)指定容器中存儲(chǔ)的類型,而不用為不同的類型創(chuàng)建不同的類,這種參數(shù)類型可以用在類、接口和方法的創(chuàng)建中,分別稱為泛型類、泛型接口、泛型方法。
2.如何使用泛型?
我們先來(lái)看看泛型是什么樣子的:
public interface List<E> { void add(E); Iterator<E> iterator(); }
這是List接口,這里用E來(lái)代替具體類型,這樣就可以往里面?zhèn)魅肴我忸愋停苍S你要問(wèn)了,直接使用Object不好嗎?我們來(lái)用一個(gè)栗子比較一下:
先用非泛型方式來(lái)實(shí)現(xiàn)一下:
public class ObjHolder { private Object a; public ObjHolder(Object a) { this.a = a; } public void set(Object a) { this.a = a; } public Object get(){ return a; } public static void main(String[] args) { ObjHolder holderA = new ObjHolder("Frank"); System.out.println((String) holderA.get()); holderA.set(233); System.out.println((Integer) holderA.get()); } }
這樣就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)包裝類,可以用來(lái)存取一個(gè)任意類型的對(duì)象。但是每次取出來(lái)都需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)化,如果方法的參數(shù)類型是ObjHolder的話,無(wú)法知道它里面存放的對(duì)象的確切類型,這樣就反而帶來(lái)很多不必要的麻煩。
現(xiàn)在來(lái)看一下用泛型實(shí)現(xiàn)是怎樣的:
public class GenericHolder<T> { private T obj; public GenericHolder(T obj){ this.obj = obj; } public T getObj() { return obj; } public void setObj(T obj) { this.obj = obj; } public static void main(String[] args) { GenericHolder<String> holderA = new GenericHolder<String>("Frank"); System.out.println(holderA.getObj()); //holderA.set(233);無(wú)法編譯通過(guò),因?yàn)橹荒芡鵫olderA中存入String類型 GenericHolder<Integer> holderB = new GenericHolder<Integer>(233); System.out.println(holderB.getObj()); } }
這樣通過(guò)傳入類型信息如String和Integer,來(lái)代替其中的泛型參數(shù)T,這里的T可以理解為一個(gè)占位符,用其他字母也是可以的,一旦傳入具體類型,如String,則所有使用T的地方都會(huì)用String類型替換。
對(duì)比一下上面兩種方式,區(qū)別在哪呢?打個(gè)比方,不用泛型的實(shí)現(xiàn)方式,相當(dāng)于一個(gè)袋子,里面可以裝任意類型的黑盒子,你什么都可以往里放,但是你可能不知道你下一個(gè)取出來(lái)的是什么東西,而泛型的實(shí)現(xiàn)方式,相當(dāng)于一個(gè)貼了標(biāo)簽的黑盒子,標(biāo)簽上可以寫任何信息,如寫上水果,那么這個(gè)盒子就只能裝水果,你也會(huì)知道每次取出來(lái)的肯定是水果而不是其它東西,同理類似如寫上雜糧,那么這個(gè)袋子就只能用來(lái)裝雜糧,但其實(shí)上都是同一種袋子,并不是為每一種類型的東西準(zhǔn)備一種袋子。(因?yàn)镴ava的泛型使用了類型擦除機(jī)制,至于類型擦除是什么,暫時(shí)不做過(guò)多介紹,以后會(huì)有文章做更詳細(xì)的說(shuō)明)。
泛型被廣泛應(yīng)用在容器類中,如ArrayList<T>() 表示用于存儲(chǔ)特定類型的數(shù)組,除此之外,還有很多泛型接口,如Comparable<T>。使用泛型能帶來(lái)極大的便利性。
在泛型中可以對(duì)類型進(jìn)行限制,如:<T extends Comparable<T>>表示只能傳遞已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了Comparable接口的類型對(duì)象,這里是使用extends而不是implement,而且對(duì)于接口也只能寫一個(gè)。<T extends Number>表示只能接收Number類或者其子類的對(duì)象。與之相反的邊界通配符是super,如:<T extends Phone>表示只能接收類型為Phone或其父類的對(duì)象。
在使用extends和super的時(shí)候需要特別注意,因?yàn)槭褂盟鼈兪怯懈弊饔玫?,比?
List<T extends Number> list = new ArrayList<Number>(); list.add(4.0);//編譯錯(cuò)誤 list.add(3);//編譯錯(cuò)誤
因?yàn)榉盒褪菫榱祟愋桶踩O(shè)計(jì)的,如果往List<? extends Number> list 塞值的話,在取的時(shí)候就無(wú)法確認(rèn)它到底是什么類型了,編譯器只知道它是Number類型或者它的派生類型,但無(wú)法確定是哪個(gè)具體類型。通配符T表示其中存的都是同一種類型,因此使用extend下邊界的話是無(wú)法進(jìn)行存操作的。同理super下邊界是不能取值的。
那什么時(shí)候該用extends,什么時(shí)候該用super呢?先說(shuō)結(jié)論:
PECS原則:
- 頻繁往外讀取內(nèi)容的,適合用上界Extends。
- 經(jīng)常往里插入的,適合用下界Super。
3.泛型的好處?
泛型看起來(lái)很炫酷,但初看起來(lái),好像沒(méi)什么卵用?客官且慢,進(jìn)屋里坐(滑稽)。
使用泛型的好處我們來(lái)一項(xiàng)一項(xiàng)列出來(lái):
1,類型安全。
這是最顯而易見(jiàn)的,泛型的主要目標(biāo)是提高 Java 程序的類型安全。通過(guò)使用泛型定義的變量的類型限制,可以很容易實(shí)現(xiàn)編譯期間的類型檢測(cè),避免了大量因?yàn)槭褂肙bject帶來(lái)的不必要的類型錯(cuò)誤。
沒(méi)有泛型,這些對(duì)Object變量的類型假設(shè)就只存在于程序員的頭腦中(或者如果幸運(yùn)的話,還存在于代碼注釋中),而且每次使用前還需要進(jìn)行不安全的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。
2,代碼復(fù)用。
泛型的一個(gè)很大好處就是增加了代碼的復(fù)用性,比如上面的 GenericHolder 類,就能存取任意類型的對(duì)象,而不用為每種類型寫一個(gè)包裝類。
3,潛在的性能收益。
泛型為較大的優(yōu)化帶來(lái)可能。在泛型的初始實(shí)現(xiàn)中,編譯器將強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換(沒(méi)有泛型的話,程序員會(huì)指定這些強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換)插入生成的字節(jié)碼中。但是更多類型信息可用于編譯器這一事實(shí),為未來(lái)版本的 JVM 的優(yōu)化帶來(lái)可能。由于泛型的實(shí)現(xiàn)方式,支持泛型(幾乎)不需要 JVM 或類文件更改。所有工作都在編譯器中完成,編譯器生成類似于沒(méi)有泛型(和強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換)時(shí)所寫的代碼,只是更能確保類型安全而已。Java語(yǔ)言引入泛型的好處是安全簡(jiǎn)單。泛型的好處是在編譯的時(shí)候檢查類型安全,并且所有的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換都是自動(dòng)和隱式的,提高代碼的重用率。
至此,本篇講解完畢,如果想要更好的理解,還需要多寫代碼,在實(shí)踐中去應(yīng)用。
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以上就是初探Java中的泛型的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java 泛型的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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