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java泛型
Java泛型
泛型是JavaSE1.5的新特性,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。
这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
Java语言引入泛型的好处是安全简单。
介绍
在JavaSE1.5之前,没有泛型的情况的下,通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”,“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换,而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。
对于强制类型转换错误的情况,编译器可能不提示错误,在运行的时候才出现异常,这是一个安全隐患。
泛型的好处是在编译的时候检查类型安全,并且所有的强制转换都是自动和隐式的,提高代码的重用率。
规则和限制
1、泛型的类型参数只能是类类型(包括自定义类),不能是简单类型。
2、同一种泛型可以对应多个版本(因为参数类型是不确定的),不同版本的泛型类实例是不兼容的。
3、泛型的类型参数可以有多个。
4、泛型的参数类型可以使用extends语句,例如。
习惯上称为“有界类型”。
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。
例如Class
>classType=Class.forName("java.lang.String");
泛型还有接口、方法等等,内容很多,需要花费一番功夫才能理解掌握并熟练应用。
在此给出我曾经了解泛型时候写出的两个例子(根据看的印象写的),实现同样的功能,一个使用了泛型,一个没有使用,通过对比,可以很快学会泛型的应用,学会这个基本上学会了泛型70%的内容
例子一:
使用了泛型
classGen{
privateTob;//定义泛型成员变量
publicGen(Tob){
this.ob=ob;
}
publicTgetOb(){
returnob;
}
publicvoidsetOb(Tob){
this.ob=ob;
}
publicvoidshowType(){
System.out.println("T的实际类型是:
"+ob.getClass().getName());
}
}
publicclassGenDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//定义泛型类Gen的一个Integer版本
GenintOb=newGen(88);
intOb.showType();
inti=intOb.getOb();
System.out.println("value="+i);
System.out.println("----------------------------------");
//定义泛型类Gen的一个String版本
GenstrOb=newGen("HelloGen!
");
strOb.showType();
Strings=strOb.getOb();
System.out.println("value="+s);
}
}
例子二:
没有使用泛型
classGen2{
privateObjectob;//定义一个通用类型成员
publicGen2(Objectob){
this.ob=ob;
}
publicObjectgetOb(){
returnob;
}
publicvoidsetOb(Objectob){
this.ob=ob;
}
publicvoidshowTyep(){
System.out.println("T的实际类型是:
"+ob.getClass().getName());
}
}
publicclassGenDemo2{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//定义类Gen2的一个Integer版本
Gen2intOb=newGen2(newInteger(88));
intOb.showTyep();
inti=(Integer)intOb.getOb();
System.out.println("value="+i);
System.out.println("---------------------------------");
//定义类Gen2的一个String版本
Gen2strOb=newGen2("HelloGen!
");
strOb.showTyep();
Strings=(String)strOb.getOb();
System.out.println("value="+s);
}
}
运行结果:
两个例子运行Demo结果是相同的,控制台输出结果如下:
T的实际类型是:
java.lang.Integer
value=88
----------------------------------
T的实际类型是:
java.lang.String
value=HelloGen!
Processfinishedwithexitcode0
逐渐深入泛型
1、没有任何重构的原始代码
有两个类如下,要构造两个类的对象,并打印出各自的成员x。
publicclassStringFoo{
privateStringx;
publicStringFoo(Stringx){
this.x=x;
}
publicStringgetX(){
returnx;
}
publicvoidsetX(Stringx){
this.x=x;
}
}
publicclassDoubleFoo{
privateDoublex;
publicDoubleFoo(Doublex){
this.x=x;
}
publicDoublegetX(){
returnx;
}
publicvoidsetX(Doublex){
this.x=x;
}
}
2、对上面的两个类进行重构,写成一个类
因为上面的类中,成员和方法的逻辑都一样,就是类型不一样,因此考虑重构。
Object是所有类的父类,因此可以考虑用Object做为成员类型,这样就可以实现通用了,实际上就是“Object泛型”,暂时这么称呼。
publicclassObjectFoo{
privateObjectx;
publicObjectFoo(Objectx){
this.x=x;
}
publicObjectgetX(){
returnx;
}
publicvoidsetX(Objectx){
this.x=x;
}
}
写出Demo方法如下:
publicclassObjectFooDemo{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
ObjectFoostrFoo=newObjectFoo("HelloGenerics!
");
ObjectFoodouFoo=newObjectFoo(newDouble("33"));
ObjectFooobjFoo=newObjectFoo(newObject());
System.out.println("strFoo.getX="+(String)strFoo.getX());
System.out.println("douFoo.getX="+(Double)douFoo.getX());
System.out.println("objFoo.getX="+(Object)objFoo.getX());
}
}
运行结果如下:
strFoo.getX=HelloGenerics!
douFoo.getX=33.0
objFoo.getX=java.lang.Object@19821f
解说:
在Java5之前,为了让类有通用性,往往将参数类型、返回类型设置为Object类型,当获取这些返回类型来使用时候,必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口,然后才可以调用对象上的方法。
3、Java1.5泛型来实现
强制类型转换很麻烦,我还要事先知道各个Object具体类型是什么,才能做出正确转换。
否则,要是转换的类型不对,比如将“HelloGenerics!
”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错,可是运行的时候就挂了。
那有没有不强制转换的办法----有,改用Java5泛型来实现。
publicclassGenericsFoo{
privateTx;
publicGenericsFoo(Tx){
this.x=x;
}
publicTgetX(){
returnx;
}
publicvoidsetX(Tx){
this.x=x;
}
}
publicclassGenericsFooDemo{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
GenericsFoostrFoo=newGenericsFoo("HelloGenerics!
");
GenericsFoodouFoo=newGenericsFoo(newDouble("33"));
GenericsFoo
System.out.println("strFoo.getX="+strFoo.getX());
System.out.println("douFoo.getX="+douFoo.getX());
System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX());
}
}
运行结果:
strFoo.getX=HelloGenerics!
douFoo.getX=33.0
objFoo.getX=java.lang.Object@19821f
和使用“Object泛型”方式实现结果的完全一样,但是这个Demo简单多了,里面没有强制类型转换信息。
下面解释一下上面泛型类的语法:
使用来声明一个类型持有者名称,然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。
当然T仅仅是个名字,这个名字可以自行定义。
classGenericsFoo声明了一个泛型类,这个T没有任何限制,实际上相当于Object类型,实际上相当于classGenericsFoo。
与Object泛型类相比,使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候,可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。
类如
GenericsFoodouFoo=newGenericsFoo(newDouble("33"));
当然,也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型,但是你在使用该对象的时候,就需要强制转换了。
比如:
GenericsFoodouFoo=newGenericsFoo(newDouble("33"));
实际上,当构造对象时不指定类型信息的时候,默认会使用Object类型,这也是要强制转换的原因。
泛型的高级应用
1、限制泛型的可用类型
在上面的例子中,由于没有限制classGenericsFoo类型持有者T的范围,实际上这里的限定类型相当于Object,这和“Object泛型”实质是一样的。
限制比如我们要限制T为集合接口类型。
只需要这么做:
classGenericsFoo,这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类,传入非Collection接口编译会出错。
注意:
这里的限定使用关键字extends,后面可以是类也可以是接口。
但这里的extends已经不是继承的含义了,应该理解为T类型是实现Collection接口的类型,或者T是继承了XX类的类型。
下面继续对上面的例子改进,我只要实现了集合接口的类型:
publicclassCollectionGenFoo{
privateTx;
publicCollectionGenFoo(Tx){
this.x=x;
}
publicTgetX(){
returnx;
}
publicvoidsetX(Tx){
this.x=x;
}
}
实例化的时候可以这么写:
publicclassCollectionGenFooDemo{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
CollectionGenFoolistFoo=null;
listFoo=newCollectionGenFoo(newArrayList());
//出错了,不让这么干。
//CollectionGenFoolistFoo=null;
//listFoo=newCollectionGenFoo(newArrayList());
System.out.println("实例化成功!
");
}
}
当前看到的这个写法是可以编译通过,并运行成功。
可是注释掉的两行加上就出错了,因为这么定义类型的时候,就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型,这个类型实现了Collection接口,但是实现Collection接口的类很多很多,如果针对每一种都要写出具体的子类类型,那也太麻烦了,我干脆还不如用Object通用一下。
别急,泛型针对这种情况还有更好的解决方案,那就是“通配符泛型”。
2、通配符泛型
为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点,引入了“通配符泛型”,针对上面的例子,使用通配泛型格式为
extendsCollection>,“?
”代表未知类型,这个类型是实现Collection接口。
那么上面实现的方式可以写为:
publicclassCollectionGenFooDemo{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
CollectionGenFoolistFoo=null;
listFoo=newCollectionGenFoo(newArrayList());
//现在不会出错了
CollectionGenFoo
extendsCollection>listFoo1=null;
listFoo=newCollectionGenFoo(newArrayList());
System.out.println("实例化成功!
");
}
}
注意:
1、如果只指定了
>,而没有extends,则默认是允许Object及其下的任何Java类了。
也就是任意类。
2、通配符泛型不单可以向下限制,如
extendsCollection>,还可以向上限制,如
superDouble>,表示类型只能接受Double及其上层父类类型,如Number、Object类型的实例。
3、泛型类定义可以有多个泛型参数,中间用逗号隔开,还可以定义泛型接口,泛型方法。
这些都泛型类中泛型的使用规则类似。
泛型方法
是否拥有泛型方法,与其所在的类是否泛型没有关系。
要定义泛型方法,只需将泛型参数列表置于返回值前。
如:
publicclassExampleA{
publicvoidf(Tx){
System.out.println(x.getClass().getName());
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
ExampleAea=newExampleA();
ea.f("");
ea.f(10);
ea.f('a');
ea.f(ea);
}
}
输出结果:
java.lang.String
java.lang.Integer
java.lang.Character
ExampleA
使用泛型方法时,不必指明参数类型,编译器会自己找出具体的类型。
泛型方法除了定义不同,调用就像普通方法一样。
需要注意,一个static方法,无法访问泛型类的类型参数,所以,若要static方法需要使用泛型能力,必须使其成为泛型方法。
普通集合就是这个集合可以添加任何类型的数据。
拿出来的时候是object类型,要进行强制转换,但因为不确定存进去的是哪种数据类型,有可能出异常。
泛型就是只能添加指定数据类型的数据,取出数据的时候不用进行类型转换。