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Java:泛型知識知多少

更新時間：2021年08月31日 16:54:40 作者：Carson_Ho

這篇文章主要介紹了java泛型基礎(chǔ)知識及通用方法，從以下幾個方面介紹一下java的泛型: 基礎(chǔ), 泛型關(guān)鍵字, 泛型方法, 泛型類和接口，感興趣的可以了解一下

定義

可理解為適配廣泛的類型，即參數(shù)化類型，可以把類型像方法的參數(shù)那樣進(jìn)行傳遞。

// 以ArrayList為示例
// 泛型T可以是任意類
public class ArrayList<T> {
    private T[] array;
    //...
}
// 通過泛型的使用，就可創(chuàng)建多種類型的ArrayList
// 1. 可存儲String的ArrayList:
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
// 相當(dāng)于
public class ArrayList<String> {
    private String[] array;
    //...
}
// 2. 可存儲Float的ArrayList:
ArrayList<Float> floatList = new ArrayList<Float>();
// 相當(dāng)于
public class ArrayList<Float> {
    private Float[] array;
    //...
}

意義（即為什么要使用泛型）

通過定義一種模板方式結(jié)構(gòu)，從而保證類型安全 & 匹配。下面將用ArrayList為示例作為說明。

1. 背景

ArrayList的本質(zhì)：一個可變的Object類型數(shù)組

public class ArrayList {
    private Object[] array;
    // ...
}

2. 問題

在使用ArrayList存儲不同類型時，需要強(qiáng)轉(zhuǎn)類型，不然容易出現(xiàn)ClassCastException異常。如存儲String類型：

// 獲取到ArrayList里的Object類型時，必須強(qiáng)制轉(zhuǎn)型為String
// 不然容易出現(xiàn)ClassCastException異常
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("carson ho");
String first = (String) list.get(0);

3. 解決方案

使用泛型將ArrayList變成一種模板：ArrayList，就可以創(chuàng)建任意類型的ArrayList。即：

// 泛型T可以是任意類
public class ArrayList<T> {
    private T[] array;
    //...
}
// 多種類型
// 1. 可存儲String的ArrayList:
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
// 相當(dāng)于
public class ArrayList<String> {
    private String[] array;
    //...
}
// 2. 可存儲Float的ArrayList:
ArrayList<Float> floatList = new ArrayList<Float>();
// 相當(dāng)于
public class ArrayList<Float> {
    private Float[] array;
    //...
}

作用

1.使編譯器可在編譯期間對類型進(jìn)行檢查以提高類型安全，減少運(yùn)行時由于對象類型不匹配引發(fā)的異常；

2.運(yùn)行時所有的轉(zhuǎn)換都是強(qiáng)制、隱式的，大大提高了代碼的重用率。如對集合類取數(shù)據(jù)時，不需對存儲的數(shù)據(jù) 進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)2換。

原理

基于類型擦除。即即使用泛型時加上的類型參數(shù)，會在編譯器在編譯時去掉所以，在生成的 Java 字節(jié)碼中，不包含泛型中的類型信息。這里需要特別說明的是：

Java中的泛型是在編譯器層次實(shí)現(xiàn)，編譯器在編譯時盡可能的發(fā)現(xiàn)可能出錯的地方，但仍無法避免在運(yùn)行時刻出現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換異常的情況；
在代碼中定義的List 、List等類型，在編譯后都會變成List
JVM看到的只是List，而由泛型附加的類型信息對JVM來說是不可見的

同時需要特別注意的是：

在無泛型的情況下，通常是使用Object類型來進(jìn)行多種類型數(shù)據(jù)的操作，此時操作最多的是針對該Object進(jìn)行數(shù)據(jù)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換
而這種轉(zhuǎn)換是基于開發(fā)者對該數(shù)據(jù)類型明確的情況下進(jìn)行（如將Object型轉(zhuǎn)換為String型）；若類型不一致，編譯器在編譯過程中不會報錯，但在運(yùn)行時會出錯

額外說明： List能否轉(zhuǎn)為List？

不能。具體描述如下：

// 代碼1和代碼2相同
// 代碼1
List<String> strings = new LinkedList<String>( ); 
 List<Integer> ints = new LinkedList<Integer>( );
// 代碼2
 List strings = new LinkedList( ); 
 List ints = new LinkedList( );
// 轉(zhuǎn)換方式可以是如下：
List ss=strings; 
List<Object> objects=ss;