Java泛型参数T详解

Java泛型中的标记符含义: 
E - Element (在集合中使用,因为集合中存放的是元素) 
T - Type(Java 类) 
K - Key(键) 
V - Value(值) 
N - Number(数值类型) 
? - 表示不确定的java类型 
S、U、V - 2nd、3rd、4th types

泛型就是变量类型的参数化。在使用泛型前,存入集合中的元素可以是任何类型的,当从集合中取出时,所有的元素都是Object类型,需要进行向下的强制类型转换,转换到特定的类型。而强制类型转换容易引起运行时错误。 
泛型类型参数只能被类或接口类型赋值,不能被原生数据类型赋值,原生数据类型需要使用对应的包装类。 
例子一:使用了泛型

class Test {

private T ob; // 定义泛型成员变量
public Test(T ob) {
    this.ob = ob;
}

public T getOb() {
    return ob;
}

public void setOb(T ob) {
   this.ob = ob;
}

public void showType() {
    System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
}

}

public class TestDemo { 
public static void main(String[] args) {

    // 定义泛型类Gen的一个Integer版本
    Test intOb = new Test(88);
    intOb.showType();
    int i = intOb.getOb();
    System.out.println("value= " + i);
    System.out.println("----------------------------------");
    // 定义泛型类Gen的一个String版本
    Test strOb = new Test("Hello Gen!");
    strOb.showType();
    String s = strOb.getOb();
    System.out.println("value= " + s);
}


例子二:没有使用泛型

class Test2{

private Object ob; // 定义一个通用类型成员
public Test2(Object ob) {
    this.ob = ob;

}
public Object getOb() {
    return ob;
}
public void setOb(Object ob) {

    this.ob = ob;
}

public void showTyep() {
    System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());

}

}

public class TestDemo2 { 
public static void main(String[] args) {

    // 定义类Gen2的一个Integer版本
    Test2 intOb = new Test2(new Integer(88));
    intOb.showTyep();
    int i = (Integer) intOb.getOb();
    System.out.println("value= " + i);

    System.out.println("---------------------------------");
    // 定义类Gen2的一个String版本
    Test2 strOb = new Test2("Hello Gen!");
    strOb.showTyep();
    String s = (String) strOb.getOb();
    System.out.println("value= " + s);
}


运行结果: 
两个例子运行Demo结果是相同的,控制台输出结果如下: 
T的实际类型是: 
java.lang.Integer

value= 88

T的实际类型是: java.lang.String 
value= Hello Gen! 
Process finished with exit code 0 
看明白这个,以后基本的泛型应用和代码阅读就不成问题了。 
深入泛型 
深入泛型

原始代码 
有两个类如下,要构造两个类的对象,并打印出各自的成员x。

public class StringDemo {

private String x;
public StringDemo(String x) {
   this.x = x;
}

public String getX() {
    return x;
}


public void setX(String x) {
    this.x = x;
}

}

public class DoubleDemo { 
private Double x; 
public DoubleDemo(Double x) { 
this.x = x; 
}

public Double getX() {
   return x;
}


public void setX(Double x) {
    this.x = x;
}

}

重构 
因为上面的类中,成员和方法的逻辑都一样,就是类型不一样,因此考虑重构。Object是所有类的父类,因此可以考虑用Object做为成员类型,这样就可以实现通用了,实际上就是“Object泛型”,暂时这么称呼。

public class ObjectDemo {

private Object x;
public ObjectDemo(Object x) {
    this.x = x;
}

public Object getX() {
    return x;
}

public void setX(Object x) {
    this.x = x;
}


写出Demo方法如下:

public class ObjectDemoDemo {

public static void main(String args[]) {

    ObjectDemo strDemo = new ObjectDemo(new StringDemo("Hello Generics!"));
    ObjectDemo douDemo = new ObjectDemo(new DoubleDemo(new Double("33")));
    ObjectDemo objDemo = new ObjectDemo(new Object());
    System.out.println("strFoo.getX=" + (StringDemo) strDemo.getX());
    System.out.println("douFoo.getX=" + (DoubleDemo) douDemo.getX());
    System.out.println("objFoo.getX=" + objDemo.getX());

}


运行结果如下: 
strDemo.getX=StringDemo@5d748654 
douDemo.getX=DoubleDemo@d1f24bb 
objDemo.getX=java.lang.Object@19821f 
解说:在Java 5之前,为了让类有通用性,往往将参数类型、返回类型设置为Object类型,当获取这些返回类型来使用时候,必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口,然后才可以调用对象上的方法。

实现 
强制类型转换很麻烦,我还要事先知道各个Object具体类型是什么,才能做出正确转换。否则,要是转换的类型不对,比如将“Hello Generics!”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错,可是运行的时候就挂了。那有没有不强制转换的办法—-有,改用 Java5泛型来实现。

class GenericsTest {

private T x;
public GenericsTest(T x) {
    this.x = x;

}
public T getX() {
    return x;
}
public void setX(T x) {
    this.x = x;
}

}

public class GenericsTestDemo {

public static void main(String args[]) {
    GenericsTest strFoo = new GenericsTest("Hello Generics!");
    GenericsTest douFoo = new GenericsTest(new Double("33"));
    GenericsTest objFoo = new GenericsTest(new Object());
    System.out.println("strTest.getX=" + strTest.getX());
    System.out.println("douTest.getX=" + douTest.getX());
    System.out.println("objTest.getX=" + objTest.getX());

}
 
  


运行结果: 
strTest.getX=Hello Generics! 
douTest.getX=33.0 
objTest.getX=java.lang.Object@19821f 
和使用“Object泛型”方式实现结果的完全一样,但是这个Demo简单多了,里面没有强制类型转换信息。 
下面解释一下上面泛型类的语法: 
使用来声明一个类型持有者名称,然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。 
当然T仅仅是个名字,这个名字可以自行定义。 
class GenericsTest 声明了一个泛型类,这个T没有任何限制,实际上相当于Object类型,实际上相当于 class GenericsTest。 
与Object泛型类相比,使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候,可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如 
GenericsTest douTest=new GenericsTest(new Double(“33”)); 
当然,也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型,但是你在使用该对象的时候,就需要强制转换了。比如:GenericsTest douTest=new GenericsTest(new Double(“33”)); 
实际上,当构造对象时不指定类型信息的时候,默认会使用Object类型,这也是要强制转换的原因

高级应用

限制泛型 
在上面的例子中,由于没有限制class GenericsTest类型持有者T的范围,实际上这里的限定类型相当于Object,这和“Object泛型”实质是一样的。限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做: 
class GenericsTest,这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类,传入非Collection接口编译会出错。 
注意:这里的限定使用关键字extends,后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了,应该理解为T类型是实现Collection接口的类型,或者T是继承了XX类的类型。 
下面继续对上面的例子改进,我只要实现了集合接口的类型:

public class CollectionGenTest {

private T x;
public CollectionGenTest(T x) {
    this.x = x;
}
public T getX() {
    return x;
}



public void setX(T x) {
    this.x = x;
}


实例化的时候可以这么写:

public class CollectionGenTestDemo {

public static void main(String args[]) {
    CollectionGenTest listTest= null;
    listTest = new CollectionGenTest(new ArrayList());
    // 需要将CollectionGenTest改为CollectionGenTest

    // CollectionGenTest listTest = null;

    // listTest=new CollectionGenTest(new ArrayList());
    System.out.println("实例化成功!");

}


当前看到的这个写法是可以编译通过,并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了,因为这么定义类型的时候,就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型,这个类型实现了Collection接口,但是实现 Collection接口的类很多很多,如果针对每一种都要写出具体的子类类型,那也太麻烦了,我干脆还不如用Object通用一下。别急,泛型针对这种情况还有更好的解决方案,那就是“通配符泛型”。

多接口限制 
虽然Java泛型简单的用 extends 统一的表示了原有的 extends 和 implements 的概念,但仍要遵循应用的体系,Java 只能继承一个类,但可以实现多个接口,所以你的某个类型需要用 extends 限定,且有多种类型的时候,只能存在一个是类,并且类写在第一位,接口列在后面,也就是: 

value= 88

T的实际类型是: java.lang.String 
value= Hello Gen! 
Process finished with exit code 0 
看明白这个,以后基本的泛型应用和代码阅读就不成问题了。 
深入泛型

原始代码 
有两个类如下,要构造两个类的对象,并打印出各自的成员x。

public class StringDemo {

private String x;



public StringDemo(String x) {

    this.x = x;

}



public String getX() {

    return x;

}



public void setX(String x) {

    this.x = x;

}
  •  

}

public class DoubleDemo {

private Double x;



public DoubleDemo(Double x) {

    this.x = x;

}



public Double getX() {

    return x;

}



public void setX(Double x) {

    this.x = x;

}

}

重构 
因为上面的类中,成员和方法的逻辑都一样,就是类型不一样,因此考虑重构。Object是所有类的父类,因此可以考虑用Object做为成员类型,这样就可以实现通用了,实际上就是“Object泛型”,暂时这么称呼。

public class ObjectDemo {

private Object x;



public ObjectDemo(Object x) {

    this.x = x;

}



public Object getX() {

    return x;

}



public void setX(Object x) {

    this.x = x;

}


写出Demo方法如下:

public class ObjectDemoDemo {

public static void main(String args[]) {

    ObjectDemo strDemo = new ObjectDemo(new StringDemo("Hello Generics!"));

    ObjectDemo douDemo = new ObjectDemo(new DoubleDemo(new Double("33")));

    ObjectDemo objDemo = new ObjectDemo(new Object());

    System.out.println("strFoo.getX=" + (StringDemo) strDemo.getX());

    System.out.println("douFoo.getX=" + (DoubleDemo) douDemo.getX());

    System.out.println("objFoo.getX=" + objDemo.getX());

}


运行结果如下: 
strDemo.getX=StringDemo@5d748654 
douDemo.getX=DoubleDemo@d1f24bb 
objDemo.getX=java.lang.Object@19821f 
解说:在Java 5之前,为了让类有通用性,往往将参数类型、返回类型设置为Object类型,当获取这些返回类型来使用时候,必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口,然后才可以调用对象上的方法。

实现 
强制类型转换很麻烦,我还要事先知道各个Object具体类型是什么,才能做出正确转换。否则,要是转换的类型不对,比如将“Hello Generics!”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错,可是运行的时候就挂了。那有没有不强制转换的办法—-有,改用 Java5泛型来实现。

class GenericsTest {

private T x;



public GenericsTest(T x) {

    this.x = x;

}



public T getX() {

    return x;

}



public void setX(T x) {

    this.x = x;

}

}

public class GenericsTestDemo {

public static void main(String args[]) {

    GenericsTest strFoo = new GenericsTest("Hello Generics!");

    GenericsTest douFoo = new GenericsTest(new Double("33"));

    GenericsTest objFoo = new GenericsTest(new Object());

    System.out.println("strTest.getX=" + strTest.getX());

    System.out.println("douTest.getX=" + douTest.getX());

    System.out.println("objTest.getX=" + objTest.getX());

}
 
  


运行结果: 
strTest.getX=Hello Generics! 
douTest.getX=33.0 
objTest.getX=java.lang.Object@19821f 
和使用“Object泛型”方式实现结果的完全一样,但是这个Demo简单多了,里面没有强制类型转换信息。 
下面解释一下上面泛型类的语法: 
使用来声明一个类型持有者名称,然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。 
当然T仅仅是个名字,这个名字可以自行定义。 
class GenericsTest 声明了一个泛型类,这个T没有任何限制,实际上相当于Object类型,实际上相当于 class GenericsTest。 
与Object泛型类相比,使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候,可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如 
GenericsTest douTest=new GenericsTest(new Double(“33”)); 
当然,也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型,但是你在使用该对象的时候,就需要强制转换了。比如:GenericsTest douTest=new GenericsTest(new Double(“33”)); 
实际上,当构造对象时不指定类型信息的时候,默认会使用Object类型,这也是要强制转换的原因.

高级应用

限制泛型 
在上面的例子中,由于没有限制class GenericsTest类型持有者T的范围,实际上这里的限定类型相当于Object,这和“Object泛型”实质是一样的。限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做: 
class GenericsTest,这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类,传入非Collection接口编译会出错。 
注意:这里的限定使用关键字extends,后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了,应该理解为T类型是实现Collection接口的类型,或者T是继承了XX类的类型。 
下面继续对上面的例子改进,我只要实现了集合接口的类型:

public class CollectionGenTest {

private T x;



public CollectionGenTest(T x) {

    this.x = x;

}



public T getX() {

    return x;

}



public void setX(T x) {

    this.x = x;

}


实例化的时候可以这么写:

public class CollectionGenTestDemo {

public static void main(String args[]) {

    CollectionGenTest listTest= null;

    listTest = new CollectionGenTest(new ArrayList());



    // 需要将CollectionGenTest改为CollectionGenTest

    // CollectionGenTest listTest = null;

    // listTest=new CollectionGenTest(new ArrayList());

    System.out.println("实例化成功!");

}


当前看到的这个写法是可以编译通过,并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了,因为这么定义类型的时候,就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型,这个类型实现了Collection接口,但是实现 Collection接口的类很多很多,如果针对每一种都要写出具体的子类类型,那也太麻烦了,我干脆还不如用Object通用一下。别急,泛型针对这种情况还有更好的解决方案,那就是“通配符泛型”。

多接口限制 
虽然Java泛型简单的用 extends 统一的表示了原有的 extends 和 implements 的概念,但仍要遵循应用的体系,Java 只能继承一个类,但可以实现多个接口,所以你的某个类型需要用 extends 限定,且有多种类型的时候,只能存在一个是类,并且类写在第一位,接口列在后面

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