李一恩

第八章泛型与枚举

文章目录

1、泛型

1.1 泛型介绍
1.2 泛型优点
1.3 泛型规则
1.4 泛型的使用

（1）泛型类
（2）泛型方法
（3）泛型接口

1.5 通配符

（1）通配符概述
（2）通配符特点
（3）子类型（带下界）通配符 extend
（4）父类型（带上界）通配符 super
（5）实例
（6）通配符总结

2、枚举

1、泛型

1.1 泛型介绍

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。
泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。实现参数的任意化。
泛型让编程人员能够使用类型抽象，通常用于集合里面（集合框架中的类都是泛型类）。

需求：写一个排序方法，能够对整型数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？
答案是可以使用 Java 泛型。

1.2 泛型优点

在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。
泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。

没有泛型时，可以往集合中添加任意类型对象。但编译器没有对类型进行控制，无法进行错误检验，买下了安全隐患。
取值的时候错误的进行了强制类型转换，导致程序运行失败。

ArrayList al = new ArrayList();
// 无法进行错误检查，任何类型对象可以添加进去，编译器和运行期都可以通过
al.add("ysjian001");
al.add(1);
al.add(new Object());

String first = (String) al.get(0);//取值时进行强制类型转换，类型转换正确，运行成功
Integer first2 = (Integer)al.get(0);//类型转换失败，运行失败

使用泛型时，会在编译时检查数据类型，防止出现运行时错误。提高了程序的可读性和安全性。

ArrayList al = new ArrayList();
al.add( "ysjian001");
// al.add(new File()); // 定义了String类型参数，添加File对象会报错
String first =  al.get(0);// 使用泛型后取值不用进行类型转换

1.3 泛型规则

泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型。
同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），不同版本的泛型类实例是不兼容的。
泛型的类型参数可以有多个。
泛型的参数类型可以使用extends语句，例如。习惯上称为“有界类型”。
泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class classType = Class.forName(“java.lang.String”);

1.4 泛型的使用

（1）泛型类

1、定义
泛型类型在类的定义中。通过泛型可以完成对一组类的操作对外开放相同的接口。最典型的就是各种容器类，如：List、Set、Map。
2、格式
（2.1）类的定义

//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型
public class Generic{ 
    //key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定  
    private T key;

    public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
        return key;
    }
}

（2.2）类的实例化

//泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型
//传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为Integer.
Generic genericInteger = new Generic(123456);

//传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为String.
Generic genericString = new Generic("key_vlaue");
Log.d("泛型测试","key is " + genericInteger.getKey());
Log.d("泛型测试","key is " + genericString.getKey());

3、实例

// 泛型类：把泛型定义在类上
public class ObjectTool { 
      private T obj; 
      public T getObj() { 
         return obj; 
      } 
      public void setObj(T obj) { 
           this.obj = obj;
     }
}
//  泛型类的测试 
public class ObjectToolDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        ObjectTool ot = new ObjectTool();    
        ot.setObj(new String("中国")); 
        String s = ot.getObj(); 
        System.out.println("姓名是：" + s); 
        ObjectTool ot2 = new ObjectTool();    
        ot2.setObj(new Integer(69)); 
        Integer i = ot2.getObj(); 
        System.out.println("年龄是：" + i); 
   }
}

（2）泛型方法

1、定义
泛型方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型，编译器适当地处理每一个方法调用。
下面是定义泛型方法的规则：

所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分（由尖括号分隔），该类型参数声明部分在方法返回类型之前（在下面例子中的）。
每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
类型参数能被用来声明返回值类型，并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型，不能是原始类型（像int,double,char的等）。

2、格式
使用泛型方法打印不同字符串的元素

public class GenericMethodTest
{
   // 泛型方法 printArray                         
   public static < E > void printArray( E[] inputArray )
   {
      // 输出数组元素            
         for ( E element : inputArray ){        
            System.out.printf( "%s ", element );
         }
         System.out.println();
    }
 
    public static void main( String args[] )
    {
        // 创建不同类型数组： Integer, Double 和 Character
        Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
        Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
 
        System.out.println( "整型数组元素为:" );
        printArray( intArray  ); // 传递一个整型数组
 
        System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );
        printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组
 
        System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );
        printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组
    } 
}

3、实例
（1）有参数的泛型方法类型的确定是根据参数类型自动推导

* * 泛型方法：把泛型定义在方法上 **
public class ObjectTool {  
      public  void show(T t) {
           System.out.println(t); 
      }
}
  public class ObjectToolDemo { 
        public static void main(String[] args) { 
             // 定义泛型方法后
            ObjectTool ot = new ObjectTool(); 
            ot.show("hello"); 
            ot.show(100);
            ot.show(true);
       }
  }

（2）无参数的泛型方法类型是根据等号左边声明的泛型进行推导

class Demo {
    
    public  List newArrayList() {
        return new ArrayList();
    }
}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        Demo demo = new Demo();
        List list = demo.newArrayList();
        list.add("www.bo56.com");
        list.add("bo56.com");
        //list.add(1); 报错。只能添加String
        for (String str:list) {
            System.out.println(str);
        }
    }
}

（3）泛型接口

1、定义
将泛型定义在接口上
2、实例

/* * 泛型接口：把泛型定义在接口上 */
public interface Inter { 
  public abstract void show(T t);
}
//实现类在实现接口的时候，我们会遇到两种情况
//第一种情况：已经知道是什么类型的了
public class InterImpl implements Inter { 
@Override 
public void show(String t) { 
  System.out.println(t);
}
}
//第二种情况：还不知道是什么类型的
public class InterImpl implements Inter { 
@Override 
public void show(T t) { 
       System.out.println(t);
}
}
public class InterDemo { 
  public static void main(String[] args) {
      // 第一种情况的测试
     Inter i = new InterImpl(); 
     i.show("hello"); 
     // 第二种情况的测试
     Inter i = new InterImpl(); 
     i.show("hello"); 
     Inter ii = new InterImpl(); 
     ii.show(100);
}
}

1.5 通配符

（1）通配符概述

类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数（是实参不是形参！）。例如 List 在逻辑上是List,List 等所有List<具体类型实参>的父类。

（2）通配符特点

只能添加null。
获取的值只能赋值给Object类型。
因为通配符？表示该集合存储的元素类型未知，可以是任何类型。往集合中加入元素需要是一个未知元素类型的子类型，正因为该集合存储的元素类型未知，所以我们没法向该集合中添加任何元素。唯一的例外是null，因为null是所有类型的子类型，所以尽管元素类型不知道，但是null一定是它的子类型。

可以解决当具体类型不确定的时候，这个通配符就是？；当操作类型时，不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。

class Food {}

class Fruit extends Food {}

class Apple extends Fruit {}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List list = new ArrayList();
        //list.add(new Food()); 编译错误
        //list.add(new Fruit()); 编译错误
        //list.add(new Apple()); 编译错误
        list.add(null);
        //Food food = list.get(0);编译错误
        //Fruit fruit = list.get(0);编译错误
        //Apple apple = list.get(0);编译错误
        Object object = list.get(0);
    }
}

（3）子类型（带下界）通配符 extend

1、介绍

List list;

其中表示通配符的下边界，即“?”只能被赋值为Number或其子类型。
2、特点

为泛型指定的类型只能是Fruit类型或者其子类。
只能为其列表添加null。
get方法获取的值只能赋值给Fruit类或者其超类。

3、实例

class Food {}

class Fruit extends Food {}

class Apple extends Fruit {}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List list = new ArrayList();
        // List listA = new ArrayList(); 编译错误。不能为父类。
        List listN = new ArrayList();//为泛型制定类型只能为Fruit或者其子类
        listN.add(null);//只能为其列表添加null
        //listN.add(123); 不能add
        Fruit fruit = listN.get(0);
        Food food = listN.get(0);//get方法获取的值只能赋值给Fruit类或超类
        //Apple apple = listN.get(0); 编译错误。get获取的值，只能给父类
        listN.remove(0);
    }
}

（4）父类型（带上界）通配符 super

1、介绍

List list;

其中表示通配符的下边界，即“?”只能被赋值为Integer或其父类型。
2、特点

为泛型指定的类型必须为Fruit，或者其超类。
可以为其列表添加任意Fruit类型，或者其子类。
get方法获取的类型，只能赋值给Object类型。

3、实例

class Food {}

class Fruit extends Food {}

class Apple extends Fruit {}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List list = new ArrayList();
        List listA = new ArrayList(); //只能指定Fruit类或其父类
        //List listN = new ArrayList(); 编译错误，不能为子类
        listA.add(new Fruit());
        //listA.add(new Food()); 编译错误，不能为父类。
        listA.add(new Apple());//只能添加Fruit类型或其子类
        Object object = listA.get(0);//只能赋值给Object类型
        //Fruit fruit = listA.get(0);编译错误。
        //Food food = listA.get(0);编译错误。
        //Apple apple = listA.get(0); 编译错误。
    }
}

（5）实例

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 泛型如果明确的写的时候，前后必须一致 Collection