java 泛型

java 泛型

  • 作者:Geticsen
  • 时间:2019-10-09
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简介 我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象,并且进行相应的操作,这时必须采用类型转换。但是如果事前我们不知道类型呢?

1、 泛型概述

我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象,并且进行相应的操作,这时必须采用类型转换。


大家观察下面代码:

public class GenericDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Collection coll = new ArrayList();
		coll.add("abc");
		coll.add("ADC");
		coll.add(5);//由于集合没有做任何限定,任何类型都可以给其中存放
		Iterator it = coll.iterator();
		while(it.hasNext()){
			//需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
			String str = (String) it.next();
			System.out.println(str.length());
		}
	}
}

程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException。 为什么会发生类型转换异常呢? 我们来分析下:由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢? Collection虽然可以存储各种对象,但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后,新增了泛型(Generic)语法,让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型,这样我们使用API的时候也变得更为简洁,并得到了编译时期的语法检查。


泛型:可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

一般在创建对象时,将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时,默认类型为Object类型。


2、 使用泛型的好处

上一节只是讲解了泛型的引入,那么泛型带来了哪些好处呢?


1、将运行时期的ClassCastException,转移到了编译时期变成了编译失败。

2、避免了类型强转的麻烦。


通过我们如下代码体验一下:

public class GenericDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("abc");
        list.add("ADC");
        // list.add(5);//当集合明确类型后,存放类型不一致就会编译报错
        // 集合已经明确具体存放的元素类型,那么在使用迭代器的时候,迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String str = it.next();
            //当使用Iterator<String>控制元素类型后,就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
            System.out.println(str.length());
        }
	}
}

泛型是数据类型的一部分,我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。


3、 泛型的定义与使用

我们在集合中会大量使用到泛型,这里来完整地学习泛型知识。


泛型,用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。


定义和使用含有泛型的类

定义格式:


修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }


例如,API中的ArrayList集合:

class ArrayList<E>{ 
    public boolean add(E e){ }

    public E get(int index){ }
   	....
}


使用泛型: 即什么时候确定泛型。


在创建对象的时候确定泛型


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


此时,变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为:

class ArrayList<String>{ 
     public boolean add(String e){ }

     public String get(int index){  }
     ...
}


再例如,ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();


此时,变量E的值就是Integer类型,那么我们的类型就可以理解为:

class ArrayList<Integer> { 
     public boolean add(Integer e) { }

     public Integer get(int index) {  }
     ...
}


举例自定义泛型类

public class MyGenericClass<MVP> {
	//没有MVP类型,在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
	private MVP mvp;
     
    public void setMVP(MVP mvp) {
        this.mvp = mvp;
    }
     
    public MVP getMVP() {
        return mvp;
    }
}

使用:

public class GenericClassDemo {
  	public static void main(String[] args) {		 
         // 创建一个泛型为String的类
         MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>();    	
         // 调用setMVP
         my.setMVP("小胖子玲玲");
         // 调用getMVP
         String mvp = my.getMVP();
         System.out.println(mvp);
         //创建一个泛型为Integer的类
         MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>(); 
         my2.setMVP(123);   	  
         Integer mvp2 = my2.getMVP();
    }
}

含有泛型的方法

定义格式:


修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }


例如,

public class MyGenericMethod {	  
    public <MVP> void show(MVP mvp) {
    	System.out.println(mvp.getClass());
    }
    
    public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {	
    	return mvp;
    }
}


使用格式:调用方法时,确定泛型的类型

public class GenericMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
        // 演示看方法提示
        mm.show("aaa");
        mm.show(123);
        mm.show(12.45);
    }
}


含有泛型的接口

定义格式:


修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> { }


例如,

public interface MyGenericInterface<E>{
	public abstract void add(E e);
	
	public abstract E getE();  
}


使用格式:


1、定义类时确定泛型的类型


例如

public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
	@Override
    public void add(String e) {
        // 省略...
    }

	@Override
	public String getE() {
		return null;
	}
}

此时,泛型E的值就是String类型。


2、始终不确定泛型的类型,直到创建对象时,确定泛型的类型


例如

public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
	@Override
	public void add(E e) {
       	 // 省略...
	}

	@Override
	public E getE() {
		return null;
	}
}
确定泛型:

/*
 * 使用
 */
public class GenericInterface {
    public static void main(String[] args) {
        MyImp2<String>  my = new MyImp2<String>();  
        my.add("aa");
    }
}

4、 泛型通配符

当使用泛型类或者接口时,传递的数据中,泛型类型不确定,可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后,只能使用Object类中的共性方法,集合中元素自身方法无法使用。


通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。


此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。


举个例子大家理解使用即可:

public static void main(String[] args) {
    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
    getElement(list1);
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//?代表可以接收任意类型


泛型不存在继承关系 Collection list = new ArrayList();这种是错误的。


通配符高级使用----受限泛型

之前设置泛型的时候,实际上是可以任意设置的,只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。


泛型的上限:


格式: 类型名称 <? extends 类 > 对象名称

意义: 只能接收该类型及其子类

泛型的下限:


格式: 类型名称 <? super 类 > 对象名称

意义: 只能接收该类型及其父类型

比如:现已知Object类,String 类,Number类,Integer类,其中Number是Integer的父类

public static void main(String[] args) {
    Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
    Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
    
    getElement(list1);
    getElement(list2);//报错
    getElement(list3);
    getElement(list4);//报错
  
    getElement2(list1);//报错
    getElement2(list2);//报错
    getElement2(list3);
    getElement2(list4);
  
}
// 泛型的上限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

到这里,泛型的基本使用就差不多


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