java 泛型编程（一）

Technorati 标记: java, 泛型, generic

    java泛型应用是java核心基础之一，从java 5开始引进泛型。如果你曾经使用过java Collection，那你已经算是接触过泛型了。在java Collection里使用泛型是一件很简单的事情，可泛型还具有很多你意想不到的作用。在深入了解泛型之前，首先来了解一下泛型的一些基本概念与原理。

一、java 泛型引入

    java泛型的应用可以提高的代码的复用性，同时泛型提供了类型检查，减少了数据的类型转换，同时保证了类型安全。下面看一下，泛型如何保证了类型安全：

List list = new ArrayList();
list.add("abc");
list.add(new Integer(1));	//可以通过编译
for (Object object : list) {
	System.out.println((String)object);//抛出ClassCastException异常
}

     上面的代码会在运行时抛出ClassCastException，因为它尝试将一个Integer转换为String。接着，来看一下从java5开始，Collection的用法：

List list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
//list.add(new Integer(1));	//编译错误
for (String string : list) {
	System.out.println(string);//无需任何强制类型转换
}

    注意到，List的创建增加了类型参数String，因此只能向list添加String类型对象，添加其他对象会抛出编译异常；同样可以注意到，foreach循环不需要再添加任何强制类型转换，也就移除了运行时的ClassCastException异常。

二、泛型的类与接口

    既然是学泛型，自然就要知道如何去使用泛型定义自己的类和接口。同时为了加深理解泛型的作用，先引进一个原始的类：

public class Gen {
	private Object obj;
	
	public Object getObj() {
		return obj;
	}

	public void setObj(Object obj) {
		this.obj = obj;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Gen gen = new Gen();
		gen.setObj("abc");
		String str = (String) gen.getObj();//类型转换，可能会引起运行时ClassCastException
	}
}

    原始类的定义，容易引发ClassCastException，和第一大点谈到的类似。现在来看一下泛型类来重新定义Gen — 使用<>指定泛型参数，如下：

public class Gen {
	T obj;

	public T getObj() {
		return obj;
	}

	public void setObj(T obj) {
		this.obj = obj;
	}
	public static void main(String[] args) {
		Gen gen = new Gen<>();
		gen.setObj("abc");
//		gen.setObj(10);		//无法通过编译
		String str = gen.getObj();	//无需类型转换
		//-----------------------------
		Gen gen2 = new Gen();//raw type原始类型
		gen2.setObj("abc");
		gen2.setObj(10);	//可以通过编译，自动装箱将10转化为Integer对象
		Integer num = (Integer) gen2.getObj();//使用了强制类型转换
	}
}

    细心的你会发现在main（）方法里是使用泛型类型Gen,便不再需要强制类型转换，也就移除了运行时的ClassCastException。同时为了区别，在此也定义了一个没有使用泛型类型的gen2，这时，编译器会弹出一个警告“Gen is a raw type,References to generic type Gen should be parameterized”。当我们不提供泛型类型时，会默认使用Object会代替，也是因此这样，gen2可以设置String和Integer类型，不过，我们应尽量去避免这种这种情况的出现，如此，便又需要用到强制类型转换，也伴随着运行时的ClassCastException异常。

    tips：可以使用@SuppressWarnings("rawtypes")来抑制编译器弹出警告。

    接口的泛型应用和类的泛型应用很类似，如下：

public interface List  {
	 void add(E x);
	 Iterator iterator();
}

public interface Iterator {
	 E next();
	 boolean hasNext();
}

    类似的，可以将此应用到自定义的接口与类当中。另外再提一下的是，可以使用多个泛型参数来定义接口与类，比如Map；同时，泛型类型也可以作为一个参数来用，如下：new HashMap>()。

三、泛型的命名规范

    为了更好地去理解泛型，我们也需要去理解java泛型的命名规范。为了与java关键字区别开来，java泛型参数只是使用一个大写字母来定义。各种常用泛型参数的意义如下：

• E — Element，常用在java Collection里，如：List,Iterator,Set
• K,V — Key，Value，代表Map的键值对
• N — Number，数字
• T — Type，类型，如String，Integer等等
• S,U,V etc. - 2nd, 3rd, 4th 类型，和T的用法一样

四、泛型的方法与构造函数

    有时候我们并不希望整个类都被泛型化，这时可以只在某个方法上应用泛型。因为构造函数是一种特殊的方法，因此也可以在构造函数上应用泛型。Demo GenMethod演示了如何在方法上应用泛型和调用泛型方法，

public class GenMethod {
	
	public static  void fromArrayToCollection(T[] a,Collection c){
		for (T t : a) {
		  c.add(t);
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Object[] oa = new Object[100];
		Collection