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Java:泛型知識(shí)知多少

更新時(shí)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(shí)及通用方法，從以下幾個(gè)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(guò)泛型的使用，就可創(chuàng)建多種類型的ArrayList
// 1. 可存儲(chǔ)String的ArrayList:
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
// 相當(dāng)于
public class ArrayList<String> {
    private String[] array;
    //...
}
// 2. 可存儲(chǔ)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(guò)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(shuō)明。

1. 背景

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

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

2. 問題

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

// 獲取到ArrayList里的Object類型時(shí)，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(chǔ)String的ArrayList:
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
// 相當(dāng)于
public class ArrayList<String> {
    private String[] array;
    //...
}
// 2. 可存儲(chǔ)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(duì)類型進(jìn)行檢查以提高類型安全，減少運(yùn)行時(shí)由于對(duì)象類型不匹配引發(fā)的異常；

2.運(yùn)行時(shí)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(duì)集合類取數(shù)據(jù)時(shí)，不需對(duì)存儲(chǔ)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(shí)加上的類型參數(shù)，會(huì)在編譯器在編譯時(shí)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(shuō)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(shí)盡可能的發(fā)現(xiàn)可能出錯(cuò)的地方，但仍無(wú)法避免在運(yùn)行時(shí)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(huì)變成List
JVM看到的只是List，而由泛型附加的類型信息對(duì)JVM來(lái)說(shuō)是不可見的

同時(shí)需要特別注意的是：

在無(wú)泛型的情況下，通常是使用Object類型來(lái)進(jìn)行多種類型數(shù)據(jù)的操作，此時(shí)操作最多的是針對(duì)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(duì)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(guò)程中不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但在運(yùn)行時(shí)會(huì)出錯(cuò)

額外說(shuō)明： List能否轉(zhuǎn)為L(zhǎng)ist？

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;