Java 泛型

本文只是做为泛型的入门和基础的泛型的了解。

什么是泛型?
泛型(generices)是JDK5引入的新特性,这个特性主要是为了创建容器类,这也是泛型出现的重要原因之一。泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。声明的类型参数在使用时用具体的类型来替换。

1 泛型类

例如我们有一个容器类Container,我们希望,这个容器可以装一个String类型的变量。代码如下:

public class Container {

    private String obj;

    public String getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(String obj) {
        this.obj = obj;
    }
}

那么我们可以这么使用这个容器类,例如:

        Container container = new Container();
        container.setObj("container str.");
        //会输出"container str."
        System.out.println(container.getObj());

那,如果我们想在Container里面装入int类型的话。这个类是不适用的,因为它只有1个String类型的变量obj。那就需要另外声明一个Container类,然后里面包含一个int类型的变量。机智的你应该可以想到可以将Container的obj对象改成Object类型。这样就可以存入任何的对象了, 因为Object是所有对象的基类。代码如下:

public class ContainerObj {

    private Object obj;

    public Object getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }
}

这时候,我们就可以使用ContainerObj来存入任何类型了,只是取出来使用的时候需要进行一下转换。例如:

        ContainerObj containerObj = new ContainerObj();
        containerObj.setObj("contailObj str");
        //会输出"contailObj str"
        System.out.println(containerObj.getObj());

       containerObj.setObj(1);
        //会输出1
        int i = (Integer) containerObj.getObj();
        System.out.println(i);

这样子做回有一些缺点,例如,要记住存进去的是什么类型,不然取出来的时候,转换的类型不对的话就会发生异常。

这时候,我们使用泛型就可以达到既可以不限定类型,又可以取的时候不用转换。例如下面这个类:

public class ContainerGeneric<T> {


    private T obj;

    public T getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(T obj) {
        this.obj = obj;
    }
}


//调用 

        //=======使用泛型的类
        ContainerGeneric<Integer> containerInt = new ContainerGeneric<>();
        containerInt.setObj(10);
        //会输出 10
        System.out.println(containerInt.getObj());

        ContainerGeneric<String> containerStr = new ContainerGeneric<>();
        containerStr.setObj("container str");
        //会输出"container str"
        System.out.println(containerStr.getObj());

2 泛型接口

泛型接口和泛型类的使用方式差不多,下面看个简单的例子:

public interface IContainer<T> {
    T getObj();
}


//需要在实现这个接口的时候,指定类型为String
public class ContainerImpl implements IContainer<String> {

    //所以重写getObj方法的时候,需要返回的是String类型
    @Override
    public String getObj() {
        return "invoke getObj ..";
    }
}

        //=======使用泛型接口
        IContainer iContainer = new ContainerImpl();
        //会输出"invoke getObj .."
        System.out.println(iContainer.getObj());
3 泛型方法

泛型方法,是在调用方法的时候指明泛型的具体类型。允许将在一个方法使用泛型,而不必整个类使用泛型。在方法返回值之前放上泛型标识<T>就可以了。可以在普通的方法使用泛型,也可以在静态方法使用泛型,还可以在泛型方法里面使用泛型参数。如下例子:

public class GenericMethod {

    //泛型方法
    public <T> void outTest(){
        System.out.println("outTest is invoke..");
    }

    //泛型参数
    public <T> void outTest(T t, Integer i){
        System.out.println("t = ,"+t+"i="+i);
    }

    //静态泛型方法
    public static  <T> void staticOutTest(){
        System.out.println("staticOutTest is invoke..");
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenericMethod genericMethod = new GenericMethod();
        genericMethod.outTest();//输出"outTest is invoke.."
        genericMethod.outTest("str",1);//输出"t = ,stri=1"
        staticOutTest();//输出"staticOutTest is invoke.."
    }

}
4 边界符

使用泛型方法的过程中,往往会需要限定方法的参数的类型,而不至于可以传入任意类型而造成混乱。
例如,我们需要写一个方法,判断一个对象是否正数。泛型方法可以这么写。

    //判断一个数是否正数
    public static  <T> boolean isPositive (T t){

        System.out.println(t);

        if(t instanceof Integer)
            return  Integer.parseInt(t.toString()) > 0;
        else if(t instanceof Double)
            return  Double.parseDouble(t.toString()) > 0;

        //还需要判断 Float , Byte , Short , Long 类型
        else
            return false;

    }


//调用:

System.out.println(isPositive(1));// 输出 1 true
System.out.println(isPositive(0.1d));// 输出 0.1 true
System.out.println(isPositive("aa"));// 输出 aa false

因为isPositive方法的参数T是泛型,所以调用的时候可以传入任意类型。所以在写方法的时候需要进行所有数字类型的判断。如果可以限定参数T是数字类型的话,就可以减少很多麻烦和避免程序混乱。这时候可以使用边界符,边界符的作用是,限定泛型参数T的类型。使用如下:

    //使用边界符 判断一个数是否正数
    public static  <T extends Number> boolean isPositiveBunder (T t){
        System.out.println(t);
        return t.floatValue()>0;

    }

//调用:
        System.out.println(isPositiveBunder(1));//输出 1 true
        System.out.println(isPositiveBunder(0.1d));// 输出 0.1 true
//      System.out.println(isPositiveBunder("aa")); 编译失败,已经限定了T只能是实现Number抽象类的类

因为使用了边界符限定了方法isPositiveBunder的参数T必须是实现了抽象类Number的类型,所以调用的时候,只能传入实现了Number类的类型。String没有继承或者实现Number类型,所以不能通过编译。由于知道参数 t 一定是实现了Number类,所以可以直接使用 Number类的 floatValue 方法来取值进行判断。

5 通配符

我们知道,通过继承,可以实现实例化一个子类赋值给父类或接口。例如:

Number num = new Integer(1);

Integer 类实现了继承了Number这个抽象类。public final class Integer extends Number 。
但是,使用泛型的时候指定的泛型类并没有这个继承的关系,例如

//        List<Number> numberList  = new ArrayList<Integer>();编译不通过

泛型类ContainerGeneric的参数是Number ,而实例化的时候,指定的参数是 Integer类型。这是不能通过编译的。使用泛型的时候,默认是没有父类子类这样的继承关系的。但是可以使用通配符,来将子类和父类关联起来。例如:

          //使用通配符,将泛型参数中的继承关系关联起来
        List<? extends Number> numbers = new ArrayList<Integer>();

<? extends Number>表明可以接受的泛型参数可以是继承Number类的子类。Integer继承了Number类。所以可以这么写,并且在泛型中将继承关系关联起来了。

6 PECS原则

如果我们想往numbers添加元素会怎么样?

        //编译不通过,不能往numbers集合里面添加元素,只能读取元素
//        numbers.add(1);
//        numbers.add(2);

为什么不能编译通过呢?我们可以分析一下
使用通配符的时候我们可以将numbers理解为:

        List<? extends Number> numbers  = new ArrayList<Integer>();
        List<? extends Number> numbers  = new ArrayList<Double>();
        List<? extends Number> numbers  = new ArrayList<Float>();
        List<? extends Number> numbers  = new ArrayList<Long>();
        List<? extends Number> numbers  = new ArrayList<Short>();
        List<? extends Number> numbers  = new ArrayList<Byte>();

numbers并不能确定它实际上的类型是什么类型,如果你往numbers添加一个int 元素. 但是可能numbers实际上可能装载的是Double元素。所以不能往实现了<? extends T>的类里面添加元素,只能读取元素。

如果我们确实需要添加元素怎么办呢?可以使用<? super T >。表明,参数类一定是T的父类,T一定是参数类的子类。如下例子:

    List<? super Integer> numberIntList= new ArrayList<Number>();
//  List<? super Number> numberList = new ArrayList<Integer>();编译不通过,Number不是Integer的子类
    numberIntList.add(10);//可以通过编译

可以往实现了<? super T >的类添加元素,但是不能获取元素。为什么呢?我们一样可以分析一下。同样的,使用了spuer关键字的通配符,我们可以理解为,"?" 一定匹配的是Integer类的父类或者自己本类型。

        List<? super Integer> numberIntList= new ArrayList<Integer>();
        List<? super Integer> numberIntList= new ArrayList<Number>();
        List<? super Integer> numberIntList= new ArrayList<Object>();

如果我们添加元素的话,可以添加Integer类型,或者Number类型,或者Object类型。但是取的时候,编译器并不能判断取出来的是什么类型。有可能是Integer,有可能是Number,有可能是Object类型。所以我们无法取出元素。

根据上面的例子,我们可以总结出一条规律源钻,”Producer Extends, Consumer Super”(PECS):
“Producer Extends” - 如果你需要一个只读List,用它来produce T,那么使用? extends T。
“Consumer Super” - 如果你需要一个只写List,用它来consume T,那么使用? super T。
如果需要同时读取以及写入,那么我们就不能使用通配符了。

7 类型擦除
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,639评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,277评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,221评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,474评论 1 283
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,570评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,816评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,957评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,718评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,176评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,511评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,646评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,322评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,934评论 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,755评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,987评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,358评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,514评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容

  • 开发人员在使用泛型的时候,很容易根据自己的直觉而犯一些错误。比如一个方法如果接收List作为形式参数,那么如果尝试...
    时待吾阅读 1,045评论 0 3
  • 我们知道,使用变量之前要定义,定义一个变量时必须要指明它的数据类型,什么样的数据类型赋给什么样的值。 假如我们现在...
    今晚打肉山阅读 976评论 0 1
  • Java泛型总结# 泛型是什么## 从本质上讲,泛型就是参数化类型。泛型十分重要,使用该特性可以创建类、接口以及方...
    kylinxiang阅读 911评论 0 1
  • 泛型的好处 使用泛型的好处我觉得有两点:1:类型安全 2:减少类型强转 下面通过一个例子说明: 假设有一个Tes...
    德彪阅读 1,115评论 0 0
  • 为什么,你们都是这个样子呢? 桃子狠狠吸了一口指间的香烟,尼古丁随着浑浊的空气被吞咽下去,入了心肺。 咳咳,桃子被...
    卿文阅读 215评论 0 0