Java高新技术 【9 】 JDK1.5 泛型

 体验泛型（JDK1.5新特性）
·JDK 1.5以前的集合类中存在什么问题?

ArrayList collection = new ArrayList();   collection.add(1);   collection.add(1L);  collection.add("abc");  int i = (Integer)collection.get(1); //编译要强制类型转换且运行时出错！

·JDK1.5的集合类希望你再定义集合时，明确表示你要向集合中装哪种类型的数据，无法加入指定类型以外的数据.

ArrayList<Integer> collection2 = new ArrayList<Integer>();collection2.add(1);  /*collection2.add(1L); collection2.add("abc"); //这两行代码编译时就报告类语法错误 int i2 = collection2.get(0);//不需要再进行类型转换

       泛型是提供给javac编译器使用的，可以限定集合中输入类型，让编译器挡住源程序中的非法输入。编译器编译带类型说明的集合时会去掉“类型”信息，使程序运行效率不受影响，对于参数化的泛型类型，getClass()方法返回值和原始类型完全一样。由于编译生成的字节码会 却掉泛型的类型信息，只要能跳过编译器，就可以往某个泛型集合中加入其它类型的数据。


例如，用反射得到集合，再调用其add方法即可。

package com.java.test;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Type;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Date;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import java.util.Set;import java.util.Vector;public class GenericTest {            /******                         *       * 泛型的学习。      * @param args      * @throws Exception       * @throws SecurityException       */      public static void main(String[] args) throws SecurityException, Exception {          ArrayList collection1 = new ArrayList();          collection1.add(1);          collection1.add(1l);          collection1.add("abc");          // java.lang.Long cannot be cast to java.lang.Integer         /* int i = (Integer) collection1.get(1); */ //  collection1.add(1l);                              ArrayList<String> collection2 = new ArrayList<String>();        /*collection2.add(1);        collection2.add(1L);  */        collection2.add("abc");          String element = collection2.get(0);                    Constructor<String> constructor1 = String.class.getConstructor(StringBuffer.class);          String str2 = constructor1.newInstance(new StringBuffer("abc"));          System.out.println(str2.charAt(2));                    ArrayList<Integer> collection3 = new ArrayList<Integer>();          System.out.println(collection2.getClass() == collection3.getClass());                  // invoke的第一个参数是操作的对象。下面的含义就是说：向 collection3集合中 添加（add）一个字符串"a";          collection3.getClass().getMethod("add", Object.class).invoke(collection3, "a");          System.out.println("collection3.get(0) :" + collection3.get(0));          System.out.println("\n");          printCollection(collection3);          System.out.println("\n");                              /***************************          *           * 遍历  Map  经典。还包括   jdk1.5 的 for加强。          *           *           */          HashMap<String,Integer> maps = new HashMap<String,Integer>();          maps.put("xiaoming", 28);          maps.put("zh", 98);          maps.put("hh", 37);                    Set<Map.Entry<String,Integer>> entrySet = maps.entrySet();          for(Map.Entry<String, Integer> entry : entrySet){              System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());          }                                        // 通过反射获得泛型的参数化类型.                           //Vector<Date> v1 = new Vector<Date>();                    //第一步：得到这个类中的指定的方法          Method applyMethod = GenericTest.class.getMethod("applyVector", Vector.class);             //第二步：得到该方法的泛型的{参数化类型}类ParameterizedType。                     Type[] types = applyMethod.getGenericExceptionTypes();                 /**         *           第三步：分别得到  该参数化类型的原始类型  和  实际类型，           注意实际类型可能是有多个的（如：Vector<K,V>），           所以getActualTypeArguments方法返回的是一个Type类型的数组                    **/                 /**      *             ParameterizedType pType = (ParameterizedType)types[0];          System.out.println("反射获得泛型的参数化类型" + pType.getRawType());        System.out.println("反射获得泛型的参数化类型" + pType.getActualTypeArguments()[0]);              */              System.out.println("\n");          System.out.println("测试----------【add方法】-----------------");                              add(3,5);          Number x1 = add(3.5,3);          Object x2 = add(3,"abc");                    System.out.println("测试----------【swap方法】-----------------");          swap(new String[]{"abc","xyz","itcast"},1,2);                                        //   注意：这个地方只能用通配符？类型的引用去接受一个特定类型的Class，反之则不行。            Class<?> c1;            Class<String> c2 =String.class;            c1 =c2;            //c2 =c1;//出错！      }            /**      *       *  java.lang.NoSuchMethodException: com.itm.test.GenericTest.applyVector(java.util.Vector)      * @param v1      */      public static void applyVector(Vector<Date> v1){                }            public static void printCollection(Collection<?> collection){          System.out.println(collection.size());          for(Object obj : collection){              System.out.println("这是啥："+obj);          }      }          private static <T> void swap(T[] a,int i,int j){              T tmp = a[i];              a[i] = a[j];              a[j] = tmp;          }                    /******          *              只有引用类型  才能作为泛型方法的实际参数.             对于add方法，使用基本类型的数据进行测试没有问题，这是因为自动装箱和拆箱了。          *           * @param <T>          * @param x          * @param y          * @return          */          private static <T> T add(T x,T y){              return null;          }      }  

了解泛型
·ArrayList<E>类定义和ArrayList<Integer>类引用中涉及如下术语：
---整个称为ArrayList<E>泛型类型.
----ArrayList<E>中的     E 称为类型变量或类型参数。
 
-整个ArrayList<Integer>称为参数化的类型
----ArrayList<Integer>中的Integer称为类型参数的实例或实际类型参数.
----ArrayList<Integet>中的<>念着typeof
-ArrayList称为原始类型.
 
·参数化类型与原始类型的兼容性：
-参数化类型可以引用一个原始类型的对象，编译报告警告，例如，
    Collection<String> c = new Vector();//可不可以，不就是编译器一句话的事吗？
 
-原始类型可以引用一个参数化类型的对象，编译报告警告，例如，
  Collection c = new Vector<String>();//原来的方法接受一个集合参数，新的类型也能传进去
 
·参数化类型不考虑类型参数的继承关系：
-Vector<String> v = new Vector<Object>();//错误！///不写<Object>没错，写类就是明知故犯
-Vector<Object> v = new Vector<String>();//也错误！
 
·编译器也不允许创建类型变量的数组。在创建数组实例时，数组的元素不能使用参数化的类型，例如，下面语句有错误：
-Vector<Integer> vectorList[] = new Vector<Integer>[10];
 
·思考题：下面的代码会报错误吗？
Vector v1 = new Vector<String>();
Vector<Object> v = v1;
 
答：编译器逐行编译，不会报告错误！

泛型中的？通配符
·问题：
 -定义一个方法，该方法用于打印出任意参数化类型的集合中的所有数据，该方法如何定义呢？
·错误方式：

public static void printCollection(Collection<Object>cols){ for(Object obj:cols){ System.out.println(obj); } clos.add("String");//没错 cols = new HashSet<Date>();//会报告错误！}

·正确方式：

public static void printCollection(Collection<?> cols){ for(Object obj:cols){ System.out.println(obj); } //clos.add("String");//错误，因为它不知自己未来匹配就一定是String cols.size();//没错，此方法与类型参数没有关系 cols = new HashSet<Date>();}

·总结：
-使用？通配符可以引用其他各种参数化的类型，？通配符定义的变量主要用作引用，
 
可以调用与参数化无关的方法，不能调用与参数化有关的方法。
 
 
Cols<Object>中的Object只是说明Cols<Object>实例对象中的方法接受的参数是Object 
Cols<Object>是一种具体类型，new HashSet<Date>也是一种具体类型，两者没有兼容性问题。
 
Collection<?> a可以与任意参数化的类型匹配，但到底匹配的是什么类型，只有以后才知道.
所以，a = new ArrayList<Integer>和a = new ArrayList<String>都可以.
但a.add(new Date())或a.add("abc")都不行。




泛型中的？通配符的扩展
·限定通配符的上边界：
-正确：Vector<? extends Number> x = new Vector<Integer>();
-错误：Vector<? extends Number> x = new Vector<String>();
·限定通配符的下边界：
-正确：Vector<? super Integer> x = new Vector<Number>();
-错误：Vector<? super Integer> x = new Vector<Byte>();
·提示：
-限定通配符总是包括自己。




注意：这个地方只能用通配符？类型的引用去接受一个特定类型的Class，反之则不行。
 Class<?> c1;
 Class<String> c2 =String.class;
 c1 =c2;
 //c2 =c1;//出错！




用于放置泛型的类型参数的尖括号  应出现在  方法的其他所有修饰符之后 和 在方法的返回类型之前，也就是   紧邻返回值之前。
按照惯例，类型参数通常用单个大写字母表示。
 
·只有引用类型才能作为泛型方法的实际参数.
swap(new int[3],3.5);语句会报告编译错误。

·除类在应用泛型时可以使用extends限定符，在定义泛型时也可以使用extends限定符，
例如:
Class.getAnnotation()方法的定义。
并且可以用&来指定多个边界，如<V extends Serializable & Cloneable>void method(){}


·普通方法、构造方法和静态方法中都可以使用泛型。编译器也不允许创建类型变量的数组。

·也可以用类型变量表示异常，称为参数化的异常，可以用于方法的Throws列表中，但是不能用于catch子句中。

·在泛型中可以同时有多个类型参数，在定义它们的尖括号中用逗号分，例如：
public static <K,V> V getValue(K key){
return map.get(key);
}




1.Java中的泛型类型（或者泛型）类似于C++中的模板。
但是这种相似性仅限于表面，Java语言中的泛型基本上完全是在编译器中实现，用于编译器执行类型检查和类型推断，然后生成普通的非泛型的字节码，这种实现技术称为擦除(erasure)(编译器使用泛型类型信息保证类型安全，然后在生成字节码之前将其清除)。

这是因为扩展虚拟机指令集来支持泛型被认为是无法接受的，这会为Java厂商升级其JVM造成难以逾越的障碍。
所以，java的泛型采用类可以完全在编译器中实现的擦除方法。

例如，下面这两个方法，编译器会报告错误，它不认为是两个不同的参数类型，而认为是同一种参数类型。
private static void applyGeneric(Vector<String> v){}
private static void applyGeneric(Vector<Date> v){}