Java 泛型详解与范例

一、泛型的使用

前面我们学集合的时候,简单的说过泛型的使用。如下:

ArrayList list = new ArrayList<>();
Queue queue = new LinkedList<>();

那么使用是这样的简单,该注意什么?

  • 尖括号里的类型,只能写引用类型
  • 基础数据类型的话,就需要写相应的包装类型
  • 泛型只是编译时期的一种机制,在运行时是没有泛型的概念的。

二、泛型类的定义-类型边界

泛型还有一个点就是:泛型的上界。(类型形参 extends 类型边界)有如下代码:

public class Algorithm> {
    public T findMax(T[] array) {
    
	}
}

以上代码中,方法的作用就是传递一个数组进去,要求返回这个数组中的最大值。

这个时候问题就来了,泛型是T类型,当调用这个方法的时候,传递过去的参数类型不一定就是简单数据类型啊。那么这个时候该怎么进行判断大小呢???

此时这样的泛型写法的作用就是:T extends Comparable, 就叫做泛型的上界,当传递参数类型的时候,必须传递过去的参数类型必须是实现了Comparable接口的类型才可以。换句话说,传递过去的类型必须是可以进行比较的。

当我们自己定义的一个类Node,然后实现Comparable接口,就能调用如上的方法。

切记,这样写的泛型,传递过去的参数类型,必须是实现了Comparable接口的,当然也可以传递Comparable接口本身

三、类型擦除

类型擦除值得是:代码编译后,会将泛型T,全部擦除为Object类型。如下代码:

ArrayList list = new ArrayList<>();

上面这一行代码,虽然此时写的是Integer类型的,但是在编译之后,JVM会自动地将Integer擦除为Object。即就是这样子的:ArrayList。

那么可能就会有同学疑惑了,反正都要被擦除为Object类型,那干嘛还需要泛型这个东西???

那是因为有了泛型,可以让代码在编译的时候,进行类型的检查,就像上面的代码,写的是Integer类型的,那么传递过去的参数类型就必须是Integer类型才能通过编译。做到了类型检查,且在使用get方法,获取某一个数值的时候,也会自动地将数据从Object转换为Integer类型的。

以上的全部,只是解释了只写T类型的擦除机制。那么使用泛型的上界的话,JVM就不会直接擦除为Object类型了,而是上界是什么类型,就擦除为什么类型即可。比如

public class Algorithm> {
    
}

如上的代码,上界是Comparable接口,那么这个代码形参部分,最多也只是这个接口了,也就是说,天花板就是这个接口。那么此时JVM在擦除的时候,直接擦除为Comparable接口类型即可。

总结:类型擦除,主要还是要看类型的边界。

四、泛型类的使用-通配符

在泛型中,称为通配符。有如下代码:

public class MyArrayList {
    //自定义的一个类
}

//main方法中的一个普通方法
public static void printAll(MyArrayList list) {
    //打印传递过来的参数list
}

以上代码,可能大家看起来会怪怪的。简单分析一下:

MyArrayList类型,是程序员自定义的一个类,采用了泛型。

而printAll方法,需要打印MyArrayList的数据,但是MyArrayList是一个独立的java文件,而printAll方法是在main方法中。二者并没有任何联系。那么此时在调用printAll时,形参部分就没法进行定义了。

此时的话,就只能使用MyArrayList类型作为形参部分,这样定义的话,此时传递什么类型的MyArrayList,printAll方法都能够进行接收。

有如下调用代码:

public static void main(String[] args) {
    MyArrayList list1 = new MyArrayList<>();
    MyArrayList list2 = new MyArrayList<>();
    MyArrayList list3 = new MyArrayList<>();
    
    printAll(list1); //String类型
    printAll(list2); //Integer类型
    printAll(list3); //Double类型
}

以上代码,在运行的时候就不会报错了。printAll方法,能够接收所有类型的MyArrayList类的实例对象。

通配符的上界:

public static void printAll(MyArrayList list) {
    
}

如上代码,是在原来代码的基础之上,添加了上界。原先的代码是可以接收任何类型的MyArrayList实例对象。这里加了上界后,表示此时这个方法只能接收这个上界类型,以及上界的所有子类类型。

就拿上面这个代码来说,上界是Number类型,那么此时这个printAll方法能够接收的形参类型就只能是Number或者Number的子类类型。

public static void main(String[] args) {
    MyArrayList list1 = new MyArrayList<>();
    MyArrayList list2 = new MyArrayList<>();
    MyArrayList list3 = new MyArrayList<>();
    
    //printAll(list1); 
    //String类型,此时String类型就会报错,因为String不是Number的子类
    
    printAll(list2); //Integer类型
    printAll(list3); //Double类型
}

如上代码,String类型的MyArrayList,调用printAll方法,就会报错,因为String不是Number类的子类。

同理有了通配符的上界,那么也有通配符的下界。

通配符的下界:

public static void printAll(MyArrayList list) {
    
}

同理,此时传递过去的MyArrayList实例对象的类型,只能是Integer类型,或者是Integer类型的父类。

public static void main(String[] args) {
    MyArrayList list1 = new MyArrayList<>();
    MyArrayList list2 = new MyArrayList<>();
    MyArrayList list3 = new MyArrayList<>();
    MyArrayList list4 = new MyArrayList<>(); 
    MyArrayList list5 = new MyArrayList<>();
    
    //printAll(list1); 
    //此时String类型就会报错,因为String的父类并不是Integer
    
    printAll(list3); //Double类型
    //此时Double类型也会报错,Double类型的父类并不是Integer
    
    printAll(list2); //Integer类型
    printAll(list4); //Number类型
    printAll(list5); //Object类型,是所有类的父类
}
 
  
 

以上代码,就是通配符的下界。传递的参数类型,只能是该下界或者是下界的父类。

五、泛型方法

除了泛型类,还有一个泛型方法的概念。比较以下两个代码:

//泛型类的写法
public class Algorithm> {
    public T findMax(T[] array) {
    
	}
}

此时我想把findMax方法,写成静态的。写成静态之后,这个方法就不依赖于对象了,只需要通过类名就能进行调用,可能你会觉得这还不简单,你就写下了以下代码:

//猜想你会写如下代码--错误写法
public class Algorithm> {
    public static T findMax(T[] array) {
    
	}
} 

上面写的代码,肯定是不对的。正确的写法如下:

//静态方法的正确写法
public class Algorithm {
    public static> T findMax(T[] array) {
    
	}
}

如上代码,既然是写泛型方法,我们只需将原先写在类名后面的泛型,写在static关键字后面即可。这样写就是一个泛型方法。

六、泛型的限制

  • 泛型类型不支持基本数据类型,只能传递基本数据类型的包装类
  • 无法实例化泛型类型的对象。(比如new T)
  • 无法使用泛型类型声明静态的属性
  • 无法使用instanceof判断带类型参数的泛型类型
  • 无法创建泛型类的数组。(只能new Object[],然后强转)
  • 无法create、catch、throw一个泛型类异常(异常不支持泛型)
  • 泛型类型不是形参的一部分,无法重载

好啦,本期更新就到此结束啦,我们下期见吧!!!

到此这篇关于Java 泛型详解与范例的文章就介绍到这了,更多相关Java 泛型内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!