java泛型程序设计基础知识总览

来源：互联网发布：影武者冰川网络编辑：程序博客网时间：2024/06/08 18:35

泛型介绍

泛型程序设计(Generic programming)：可以被很多不同的类型的对象所重用。比那些直接使用Object变量，然后强制类型的转换的代码具有更好的安全性和可读性。

使用类型参数(type parameters)可以将需要使用的类型，提前声明。如：

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

使用类型参数可以告知这个类适用于什么类型，当调用对应的get()方法的时候，不需要进行强制类型转换，编译器本身就知道其对应的类型。

当实现一个泛型的时候非常不容易，因为你需要知道这个这个类对应的所有用途及其类型，所以Java提供了通配符类型，来解决这个问题。

定义简单泛型类

泛型类，就是指具有一个或者多个类型变量，也就是说这个类适应这几种类型。

使用类型变量T，用<>括起来，放在类名后面。这个泛型可以有多个类型变量，如<T,U>

可以使用类定义的类型变量指定类中属性和方法的类型。

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 print?
public class Pari<T> {  
  
    private T first;  
    private T second;  
      
    public Pari(){  
        first = null;  
        second = null;  
    }  
    public Pari(T first,T second){  
        this.first = first;  
        this.second = second;  
    }  
      
    public T getFirst(){  
        return first;  
    }  
      
    public T getSecond(){  
        return second;  
    }  
      
    public void setFirst(T value){  
        first = value;  
    }  
    public void setSecond(T value){  
        second = value;  
    }  
}  

其实泛型类可以看做是普通类的工厂。

泛型方法

泛型方法既可以在普通类中，也可以在泛型类中，定义方式是在方法名前加<T> T，说明该方法是泛型方法

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 print?
public static <T> T getText(T param){  
        return param;  
    }  

类型变量的限定

有的时候，比如对于特定的方法执行特定的操作，但是该操作不适用于一些类型，这时可以对类型变量T设置限定，可以使其集成特别的类或者接口(没错，在这里对于接口也是使用继承，因为使用extends更加接近子类的意思)，一个类型变量或通配符可以有多个限定

比如：T extends Comparable & Srializable

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 print?
public static <T extends Comparable> Pari<T> getMinMax(T[] word){  
      
    if(word == null || word.length == 0)  
        return null;  
    T min = word[0];  
    T max = word[0];  
    for(int i=1;i<word.length;i++){  
        if(word[i].compareTo(max) > 0)  
            max = word[i];  
        if(word[i].compareTo(min) < 0)  
            min = word[i];  
    }  
    return new Pari<T>(min,max);  
}  

注意：

JVM中没有泛型，只有普通的类和方法

所有的类型参数都是用他们的限定类型转换(如果没有类型参数，则使用Object类型)，这个过程称为擦除(erased)，擦除类型变量，并替换为限定类型

有时为保持类型安全性，需要插入强制类型转换

约束和局限性

不能用基本类型实例化类型参数

不能用类型参数代替基本类型：因此Pari<double>是错误的，需要使用pari<Double>，原因是类型擦除，擦除之后为Object类型，object类型并不能存储double值

类型查询只适用于基本类型

虚拟机中的对象总有一个特定的非泛型类型。因此，所有类型查询只产生原始类型。

如:if(a instanceof Pari<T>)是错误的，因为只能查询原始类型，即Pari

又如：

Pari<String> pari1 = ...

Pari<Employee> pari2 =...

if (pari1.getClass() == pari2.getClass())返回true，因为两次getClass()都是返回Pari.class

不能创建参数化类型数组

不能实例化参数类型数组

Pari<Sting>[] table = new Pari<String>[10];

因为当类型擦除后，为Pari[]类型，即可以转化为Object[]类型，这时候如果 table[0] = new Pari<Employee>();这时候就会抛出ArrayStoreException异常，所以，不允许创建参数类型数组。但是可以声明。如果想要实现可以使用通配类型数组然后进行强制类型转换

Pari<String>[] table = (Pari<String>[]) new Pari<?>[10];

不能实例化类型变量

new T()或者T.class这些都是非法的，因为类型擦除后为new Object()，这并不是想要的。

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 print?
public Pari(){  
     first = new T();  
     second = new T();  
}  

但是可以通过反射调用Class.newInstance方法构造

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 print?
public static<T> Pari<T> makePari(Class<T> c){  
     return new Pari<>(c.newInstance(),c.newInstance())  
}  

泛型类的静态上下文中类型无效

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 print?
public static class Singleton<T>{  
     public static T s1;  
     public static getS1(){  
         return  s1   
     }  
}  

注意只是在静态类中不可以使用，普通类中可以使用。

不能抛出或捕获泛型类的实例

public class Problem<T> extends Exception{}是不对的。但是可以在异常规范中使用类型变量，意思就是可以在抛出异常的方法中使用类型变量

泛型类继承规则

泛型类允许继承或者扩展其他的泛型类，如ArrayList<T>类实现List<T>接口，即一个ArrayList<Manager>可以被转换为List<Manger>。

但是ArrayList<Manager>不能够实现ArrayList<Employee>或List<Employee>。

所以记住，泛型的继承实现，需要保证其类型参数的一致。

通配符类型

固定的泛型类型系统，存在很多的局限性，为了解决这一点，引入了：通配符类型。

带有子类型的限定

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 print?
Pari<? extends Employee>  

表示任何泛型Pari类型，他的类型参数是Employee的子类，如Pari<Manager>，当使用了通配符泛型，就可以将Pari<Manager>，给以这个Pari<? extends Employee>参数的函数了。

通配符的超类型限定

通配符限定与类型变量限定十分类似，但是可以指定一个超类型限定。

? super Manager

这个通配符限定了Manager的所有的超类，这与上面讲的通配符继承恰恰相反，这时候Pari<Employee> 或者Pari<Object>可以实现或者继承Pari<? super Manager>

带有超类型限定的通配符可以向泛型对象写入，带有子类型限定的通配符可以从泛型对象读取。

需要注意，通配符不是类型变量，不能像之前的泛型类型参数一样定义变量或者方法

? t = p.getFirst()这是错误的。

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