Java知識(shí)梳理之泛型用法詳解
泛型
背景:
從JDK 5.0以后,Java引入了“參數(shù)化類型(Parameterized type)”的概念,允許我們在創(chuàng)建集合時(shí)再指定集合元素的類型,正如:List ,這表明該List只能保存字符串類型的對象。
作用
解決元素存儲(chǔ)的安全性問題,好比商品、藥品標(biāo)簽,不會(huì)弄錯(cuò)。
解決獲取數(shù)據(jù)元素時(shí),需要類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的問題,好比不用每回拿商品、藥品都要辨別。

@Test
public void test1(){
ArrayList list = new ArrayList();
//需求:存放學(xué)生的成績
list.add(78);
list.add(76);
list.add(89);
list.add(88);
//問題一:類型不安全
// list.add("Tom");
for(Object score : list){
//問題二:強(qiáng)轉(zhuǎn)時(shí),可能出現(xiàn)ClassCastException
int stuScore = (Integer) score;
System.out.println(stuScore);
}
}

//在集合中使用泛型,以ArrayList為例
@Test
public void test1(){
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("AAA");
list.add("BBB");
list.add("FFF");
list.add("EEE");
list.add("CCC");
//遍歷方式一:
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println("-------------");
//便利方式二:
for (String str:
list) {
System.out.println(str);
}
}集合中泛型
① 集合接口或集合類在JDK 5.0時(shí)都修改為帶泛型的結(jié)構(gòu)。
② 在實(shí)例化集合類時(shí),可以指明具體的泛型類型
③ 指明完以后,在集合類或接口中凡是定義類或接口時(shí),內(nèi)部結(jié)構(gòu)(比如:方法、構(gòu)造器、屬性等)使用到類的泛型的位置,都指定為實(shí)例化的泛型類型。
比如:add(E e) —>實(shí)例化以后:add(Integer e)
④ 注意點(diǎn):泛型的類型必須是類,不能是基本數(shù)據(jù)類型。需要用到基本數(shù)據(jù)類型的位置,拿包裝類替換
⑤ 如果實(shí)例化時(shí),沒有指明泛型的類型。默認(rèn)類型為 java.lang.Object 類型
說明
1.泛型類可能有多個(gè)參數(shù),此時(shí)應(yīng)將多個(gè)參數(shù)一起放在尖括號內(nèi)。比如<E1,E2,E3>
2.泛型類的構(gòu)造器如下: public GenericClass(){}
而下面是錯(cuò)誤的: public GenericClass<E>{}
3.實(shí)例化后,操作原來泛型位置的結(jié)構(gòu)必須與指定的泛型類型一致。
4.泛型不同的引用不能相互賦值。
盡管在編譯時(shí) ArrayList和ArrayList是兩種類型,但是,在運(yùn)行時(shí)只有一個(gè)ArrayList被加載到JVM中。
5.泛型如果不指定,將被擦除,泛型對應(yīng)的類型均按照Object處理,但不等價(jià)于Object。
建議:泛型要使用一路都用。要不用,一路都不要用。
6.如果泛型結(jié)構(gòu)是一個(gè)接口或抽象類,則不可創(chuàng)建泛型類的對象。
7.JDK 7.0,泛型的簡化操作: ArrayList<Fruit>first= new ArrayList<>();(類型推斷)
8.泛型的指定中不能使用基本數(shù)據(jù)類型,可以使用包裝類替換。
9.在類/接口上聲明的泛型,在本類或本接口中即代表某種類型,可以作為非靜態(tài)屬性的類型、非靜態(tài)方法的參數(shù)類型、非靜態(tài)方法的返回值類型。但在靜態(tài)方法中不能使用類的泛型。
10.異常類不能是泛型的。
11.不能使用 new E[]。但是可以:E[] elements= (E[])new Object[capacity];
參考:ArrayList源碼中聲明:Object[] elementData,而非泛型參數(shù)類型數(shù)組。
12.父類有泛型,子類可以選擇保留泛型也可以選擇指定泛型類型
子類不保留父類的泛型:按需實(shí)現(xiàn)
- 沒有類型—擦除
- 具體類型
子類保留父類的泛型:泛型子類
- 全部保留
- 部分保留
結(jié)論:子類必須是“富二代”,子類除了指定或保留父類的泛型,還可以增加自己的泛型
自定義泛型
泛型類、泛型接口、泛型方法
泛型的聲明
interface List<T> 和 class GenTest<K,V> 其中,T,K,V,不代表值,而是表示類型。這里使用任意字母都可以。
常用T表示,是Type的縮寫。
泛型的實(shí)例化
一定要在類名后面指定類型參數(shù)的值(類型)。如:
List<String> strList =new ArrayList<String>(); Iterator<Customer> iterator = customers.iterator();
T只能是類,不能用基本數(shù)據(jù)類型填充。但可以使用包裝類填充
把一個(gè)集合中的內(nèi)容限制為一個(gè)特定的數(shù)據(jù)類型,這就是 generics背后的核心思想
//JDK 5.0以前
Comparable c = new Date();
System.out.println(c.comparaTo("red");
//JDK 5.0以后
Comparable <Date> c = new Date();
System.out.println(c.comparaTo("red");
自定義泛型類
代碼示例:
/**
* 自定義泛型類Order
*/
class Order<T> {
private String orderName;
private int orderId;
//使用T類型定義變量
private T orderT;
public Order() {
}
//使用T類型定義構(gòu)造器
public Order(String orderName, int orderId, T orderT) {
this.orderName = orderName;
this.orderId = orderId;
this.orderT = orderT;
}
//這個(gè)不是泛型方法
public T getOrderT() {
return orderT;
}
//這個(gè)不是泛型方法
public void setOrderT(T orderT) {
this.orderT = orderT;
}
//這個(gè)不是泛型方法
@Override
public String toString() {
return "Order{" +
"orderName='" + orderName + '\'' +
", orderId=" + orderId +
", orderT=" + orderT +
'}';
}
// //靜態(tài)方法中不能使用類的泛型。
// public static void show(T orderT){
// System.out.println(orderT);
// }
// //try-catch中不能是泛型的。
// public void show(){
// try {
//
// }catch (T t){
//
// }
// }
//泛型方法:在方法中出現(xiàn)了泛型的結(jié)構(gòu),泛型參數(shù)與類的泛型參數(shù)沒有任何關(guān)系。
//換句話說,泛型方法所屬的類是不是泛型類都沒有關(guān)系。
//泛型方法,可以聲明為靜態(tài)的。
// 原因:泛型參數(shù)是在調(diào)用方法時(shí)確定的。并非在實(shí)例化類時(shí)確定。
public static <E> List<E> copyFromArryToList(E[] arr) {
ArrayList<E> list = new ArrayList<>();
for (E e :
list) {
list.add(e);
}
return list;
}
}
自定義泛型接口
代碼示例:
/**
* 自定義泛型接口
*/
public interface DemoInterface <T> {
void show();
int size();
}
//實(shí)現(xiàn)泛型接口
public class Demo implements DemoInterface {
@Override
public void show() {
System.out.println("hello");
}
@Override
public int size() {
return 0;
}
}
@Test
//測試泛型接口
public void test3(){
Demo demo = new Demo();
demo.show();
}
自定義泛型方法
方法,也可以被泛型化,不管此時(shí)定義在其中的類是不是泛型類。在泛型方法中可以定義泛型參數(shù),此時(shí),參數(shù)的類型就是傳入數(shù)據(jù)的類型。
泛型方法的格式: [訪問權(quán)限]<泛型>返回類型 方法名(泛型標(biāo)識(shí) 參數(shù)名稱])拋出的異常
泛型方法聲明泛型時(shí)也可以指定上限
泛型方法聲明泛型時(shí)也可以指定上限
代碼示例:
//泛型方法:在方法中出現(xiàn)了泛型的結(jié)構(gòu),泛型參數(shù)與類的泛型參數(shù)沒有任何關(guān)系。
//換句話說,泛型方法所屬的類是不是泛型類都沒有關(guān)系。
//泛型方法,可以聲明為靜態(tài)的。
// 原因:泛型參數(shù)是在調(diào)用方法時(shí)確定的。并非在實(shí)例化類時(shí)確定。
public static <E> List<E> copyFromArryToList(E[] arr) {
ArrayList<E> list = new ArrayList<>();
for (E e :
list) {
list.add(e);
}
return list;
}
通配符
1.通配符的使用
使用類型通配符:?
比如:List<?>,Map<?,?>
List<?> 是 List<String>、List<Object> 等各種泛型 List 的父類。
讀取 List<?> 的對象list中的元素時(shí),永遠(yuǎn)是安全的,因?yàn)椴还躭ist的真實(shí)類型是什么,它包含的都是Object
寫入list中的元素時(shí),不可以。因?yàn)槲覀儾恢纁的元素類型,我們不能向其中添加對象。 除了添加null之外。
說明:
將任意元素加入到其中不是類型安全的
Collection<?> c = new ArrayList<String>()
c.add(new Object());//編譯時(shí)錯(cuò)誤
因?yàn)槲覀儾恢纁的元素類型,我們不能向其中添加對象。add 方法有類型參數(shù) E 作為集合的元素類型。我們傳給add的任何參數(shù)都必須是一個(gè)已知類型的子類。因?yàn)槲覀儾恢滥鞘鞘裁搭愋?,所以我們無法傳任何東西進(jìn)去。
唯一的例外的是 null,它是所有類型的成員。
我們可以調(diào)用 get() 方法并使用其返回值。返回值是一個(gè)未知的類型,但是我們知道,它總是一個(gè)Object。
代碼示例:
@Test
public void test3(){
List<Object> list1 = null;
List<String> list2 = null;
List<?> list = null;
list = list1;
list = list2;
//編譯通過
// print(list1);
// print(list2);
//
List<String> list3 = new ArrayList<>();
list3.add("AA");
list3.add("BB");
list3.add("CC");
list = list3;
//添加(寫入):對于List<?>就不能向其內(nèi)部添加數(shù)據(jù)。
//除了添加null之外。
// list.add("DD");
// list.add('?');
list.add(null);
//獲取(讀取):允許讀取數(shù)據(jù),讀取的數(shù)據(jù)類型為Object。
Object o = list.get(0);
System.out.println(o);
}
public void print(List<?> list){
Iterator<?> iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
Object obj = iterator.next();
System.out.println(obj);
}
}
2.注意點(diǎn)
//注意點(diǎn)1:編譯錯(cuò)誤:不能用在泛型方法聲明上,返回值類型前面<>不能使用?
public static <?> void test(ArrayList<?> list){
}
//注意點(diǎn)2:編譯錯(cuò)誤:不能用在泛型類的聲明上
class GenericTypeClass<?>{
}
//注意點(diǎn)3:編譯錯(cuò)誤:不能用在創(chuàng)建對象上,右邊屬于創(chuàng)建集合對象
ArrayList<> list2 new ArrayList<?>();
3.有限制的通配符
1.<?>:允許所有泛型的引用調(diào)用
2.通配符指定上限
上限 extends:使用時(shí)指定的類型必須是繼承某個(gè)類,或者實(shí)現(xiàn)某個(gè)接口,即 <=
3.通配符指定下限
下限 super:使用時(shí)指定的類型不能小于操作的類,即 >=
4.舉例:
<?extends Number>(無窮小, Number\]
只允許泛型為Number及Number子類的引用調(diào)用
<?super Number>\[Number,無窮大)
只允許泛型為Number及Number父類的引用調(diào)用
<? extends Comparable>
只允許泛型為實(shí)現(xiàn) Comparable接口的實(shí)現(xiàn)類的引用調(diào)用
代碼示例:
@Test
public void test4(){
List<? extends Person> list1 = null;
List<? super Person> list2 = null;
List<Student> list3 = new ArrayList<Student>();
List<Person> list4 = new ArrayList<Person>();
List<Object> list5 = new ArrayList<Object>();
list1 = list3;
list1 = list4;
// list1 = list5;
// list2 = list3;
list2 = list4;
list2 = list5;
//讀取數(shù)據(jù):
list1 = list3;
Person p = list1.get(0);
//編譯不通過
//Student s = list1.get(0);
list2 = list4;
Object obj = list2.get(0);
編譯不通過
// Person obj = list2.get(0);
//寫入數(shù)據(jù):
//編譯不通過
// list1.add(new Student());
//編譯通過
list2.add(new Person());
list2.add(new Student());
}
到此這篇關(guān)于Java知識(shí)梳理之泛型用法詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java泛型內(nèi)容請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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