最新Java?泛型中的通配符講解
本文內(nèi)容如下:
1、 什么是類型擦除
2、常用的 ?, T, E, K, V, N的含義
3、上界通配符 < ?extends E>
4、下界通配符 < ?super E>
5、什么是PECS原則
6、通過一個(gè)案例來理解 ?和 T 和 Object 的區(qū)別
一、什么是類型擦除?
我們說Java的泛型是偽泛型,那是因?yàn)榉盒托畔⒅淮嬖谟诖a編譯階段,在生成的字節(jié)碼中是不包含泛型中的類型信息的,使用泛型的時(shí)候加上類型參數(shù),在編譯器編譯的時(shí)候會(huì)去掉,這個(gè)過程為類型擦除。
泛型是Java 1.5版本才引進(jìn)的概念,在這之前是沒有泛型的,但是因?yàn)轭愋筒脸匦?,讓泛型代碼能夠很好地和之前版本的代碼兼容。
我們來看個(gè)案例
(圖1)
因?yàn)檫@里泛型定義為Integer類型集合,所以添加String的時(shí)候在編譯時(shí)期就會(huì)直接報(bào)錯(cuò)。
那是不是就一定不能添加了呢?答案是否定的,我們可以通過Java泛型中的類型擦除特點(diǎn)及反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)。
如下
public static void main(String[] args) throws Exception { ArrayList<Integer> list = new ArrayList(); list.add(6); //反射機(jī)制實(shí)現(xiàn) Class<? extends ArrayList> clazz = list.getClass(); Method add = clazz.getDeclaredMethod("add", Object.class); add.invoke(list, "歡迎關(guān)注:后端元宇宙"); System.out.println("list = " + list); }
運(yùn)行結(jié)果
list = [6, 歡迎關(guān)注:后端元宇宙]
二、案例實(shí)體準(zhǔn)備
這里先建幾個(gè)實(shí)體,為后面舉例用
Animal類
@Data @AllArgsConstructor public class Animal { /** * 動(dòng)物名稱 */ private String name; /** * 動(dòng)物毛色 */ private String color; }
Pig類
:Pig是Animal的子類
public class Pig extends Animal{ public Pig(String name,String color){ super(name,color); } }
Dog類
: Dog也是Animal的子類
public class Dog extends Animal { public Dog(String name,String color){ super(name,color); } }
三、常用的 ?, T, E, K, V, N的含義
我們?cè)诜盒椭惺褂猛ㄅ浞?jīng)??吹絋、F、U、E,K,V其實(shí)這些并沒有啥區(qū)別,我們可以選 A-Z 之間的任何一個(gè)字母都可以,并不會(huì)影響程序的正常運(yùn)行。
只不過大家心照不宣的在命名上有些約定:
- T (Type) 具體的Java類
- E (Element)在集合中使用,因?yàn)榧现写娣诺氖窃?/li>
- K V (key value) 分別代表java鍵值中的Key Value
- N (Number)數(shù)值類型
- ? 表示不確定的 Java 類型
四、上界通配符 < ? extends E>
語法:<? extends E>
舉例:<? extends Animal> 可以傳入的實(shí)參類型是Animal或者Animal的子類
兩大原則
add
:除了null之外,不允許加入任何元素!get
:可以獲取元素,可以通過E或者Object接受元素!因?yàn)椴还艽嫒胧裁磾?shù)據(jù)類型都是E的子類型
示例
public static void method(List<? extends Animal> lists){ //正確 因?yàn)閭魅氲囊欢ㄊ茿nimal的子類 Animal animal = lists.get(0); //正確 當(dāng)然也可以用Object類接收,因?yàn)镺bject是頂層父類 Object object = lists.get(1); //錯(cuò)誤 不能用?接收 ? t = lists.get(2); // 錯(cuò)誤 lists.add(new Animal()); //錯(cuò)誤 lists.add(new Dog()); //錯(cuò)誤 lists.add(object); //正確 除了null之外,不允許加入任何元素! lists.add(null); }
五、下界通配符 < ? super E>
語法: <? super E>
舉例 :<? super Dog> 可以傳入的實(shí)參的類型是Dog或者Dog的父類類型
兩大原則
add
:允許添加E和E的子類元素!get
:可以獲取元素,但傳入的類型可能是E到Object之間的任何類型,也就無法確定接收到數(shù)據(jù)類型,所以返回只能使用Object引用來接受!如果需要自己的類型則需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。
示例
public static void method(List<? super Dog> lists){ //錯(cuò)誤 因?yàn)槟悴恢??到底啥類? Animal animal = lists.get(0); //正確 只能用Object類接收 Object object = lists.get(1); //錯(cuò)誤 不能用?接收 ? t = lists.get(2); //錯(cuò)誤 lists.add(object); //錯(cuò)誤 lists.add(new Animal()); //正確 lists.add(new Dog()); //正確 可以存放null元素 lists.add(null); }
六、什么是PECS原則?
PECS原則:生產(chǎn)者(Producer)使用extends,消費(fèi)者(Consumer)使用super。
原則
- 如果想要獲取,而不需要寫值則使用" ? extends T "作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)泛型。
- 如果想要寫值,而不需要取值則使用" ? super T "作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)泛型。
示例-
public class PESC { ArrayList<? extends Animal> exdentAnimal; ArrayList<? super Animal> superAnimal; Dog dog = new Dog("小黑", "黑色"); private void test() { //正確 Animal a1 = exdentAnimal.get(0); //錯(cuò)誤 Animal a2 = superAnimal.get(0); //錯(cuò)誤 exdentAnimal.add(dog); //正確 superAnimal.add(dog); } }
示例二
Collections集合工具類有個(gè)copy方法,我們可以看下源碼,就是PECS原則。
public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) { int srcSize = src.size(); if (srcSize > dest.size()) throw new IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest"); if (srcSize < COPY_THRESHOLD || (src instanceof RandomAccess && dest instanceof RandomAccess)) { for (int i=0; i<srcSize; i++) dest.set(i, src.get(i)); } else { ListIterator<? super T> di=dest.listIterator(); ListIterator<? extends T> si=src.listIterator(); for (int i=0; i<srcSize; i++) { di.next(); di.set(si.next()); } } }
我們按照這個(gè)源碼簡單改造下
public class CollectionsTest { /** * 將源集合數(shù)據(jù)拷貝到目標(biāo)集合 * * @param dest 目標(biāo)集合 * @param src 源集合 * @return 目標(biāo)集合 */ public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) { int srcSize = src.size(); for (int i = 0; i < srcSize; i++) { dest.add(src.get(i)); } } public static void main(String[] args) { ArrayList<Animal> animals = new ArrayList(); ArrayList<Pig> pigs = new ArrayList(); pigs.add(new Pig("黑豬", "黑色")); pigs.add(new Pig("花豬", "花色")); CollectionsTest.copy(animals, pigs); System.out.println("dest = " + animals); } }
運(yùn)行結(jié)果
dest = [Animal(name=黑豬, color=黑色), Animal(name=花豬, color=花色)]
七、通過一個(gè)案例來理解 ?和 T 和 Object 的區(qū)別
1、實(shí)體轉(zhuǎn)換
我們?cè)趯?shí)際開發(fā)中,經(jīng)常進(jìn)行實(shí)體轉(zhuǎn)換,比如SO轉(zhuǎn)DTO,DTO轉(zhuǎn)DO等等,所以需要一個(gè)轉(zhuǎn)換工具類。
如下示例
/** * 實(shí)體轉(zhuǎn)換工具類 * * TODO 說明該工具類不能直接用于生產(chǎn),因?yàn)闉榱舜a看去清爽點(diǎn),我少了一些必要檢驗(yàn),所以如果直接拿來使用可以會(huì)在某些場景下會(huì)報(bào)錯(cuò)。 */ public class EntityUtil { /** * 集合實(shí)體轉(zhuǎn)換 * * @param target 目標(biāo)實(shí)體類 * @param list 源集合 * @return 裝有目標(biāo)實(shí)體的集合 */ public static <T> List<T> changeEntityList(Class<T> target, List<?> list) throws Exception { if (list == null || list.size() == 0) { return null; } List<T> resultList = new ArrayList<T>(); //用Object接收 for (Object obj : list) { resultList.add(changeEntityNew(target, obj)); } return resultList; } /** * 實(shí)體轉(zhuǎn)換 * * @param target 目標(biāo)實(shí)體class對(duì)象 * @param baseTO 源實(shí)體 * @return 目標(biāo)實(shí)體 */ public static <T> T changeEntity(Class<T> target, Object baseTO) throws Exception{ T obj = target.newInstance(); if (baseTO == null) { return null; } BeanUtils.copyProperties(baseTO, obj); return obj; } }
使用工具類示例
private void changeTest() throws Exception { ArrayList<Pig> pigs = new ArrayList(); pigs.add(new Pig("黑豬", "黑色")); pigs.add(new Pig("花豬", "花色")); //實(shí)體轉(zhuǎn)換 List<Animal> animals = EntityUtil.changeEntityList(Animal.class, pigs); }
這是一個(gè)很好的例子,從這個(gè)例子中我們可以去理解 ?和 T 和 Object的使用場景。
我們先以集合轉(zhuǎn)換
來說
public static <T> List<T> changeEntityListNew(Class<T> target, List<?> list);
首先其實(shí)我們并不關(guān)心傳進(jìn)來的集合內(nèi)是什么對(duì)象,我們只關(guān)系我們需要轉(zhuǎn)換的集合內(nèi)是什么對(duì)象,所以我們傳進(jìn)來的集合就可以用List<?>
表示任何對(duì)象的集合都可以。
返回呢,這里指定的是Class<T>,也就是返回最終是List<T>
集合。
再以實(shí)體轉(zhuǎn)換
方法為例
public static <T> T changeEntityNew(Class<T> target, Object baseTO)
同樣的,我們并不關(guān)心源對(duì)象是什么,我們只關(guān)心需要轉(zhuǎn)換的對(duì)象,只需關(guān)心需要轉(zhuǎn)換的對(duì)象為T
。
那為什么這里用Object上面用?呢,其實(shí)上面也可以改成List<Object> list
,效果是一樣的,上面List<?> list
在遍歷的時(shí)候最終不就是用Object接收的嗎
?和Object的區(qū)別
?類型不確定和Object作用差不多,好多場景下可以通用,但?可以縮小泛型的范圍,如:List<? extends Animal>,指定了范圍只能是Animal的子類,但是用List<Object>
,沒法做到縮小范圍。
總結(jié)
- 只用于讀功能時(shí),泛型結(jié)構(gòu)使用<? extends T>
- 只用于寫功能時(shí),泛型結(jié)構(gòu)使用<? super T>
- 如果既用于寫,又用于讀操作,那么直接使用<T>
- 如果操作與泛型類型無關(guān),那么使用<?>
到此這篇關(guān)于Java 泛型中的通配符的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 泛型通配符內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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