Java基础---泛型、集合框架工具类：collections和Arrays

第一讲     泛型（Generic）

一、概述

1、JDK1.5版本以后出现的新特性。用于解决安全问题，是一个类型安全机制。

2、JDK1.5的集合类希望在定义集合时，明确表明你要向集合中装入那种类型的数据，无法加入指定类型以外的数据。

3、泛型是提供给javac编译器使用的可以限定集合中的输入类型说明的集合时，会去掉“类型”信息，使程序运行效率不受影响，对参数化的泛型类型，getClass()方法的返回值和原始类型完全一样。

4、由于编译生成的字节码会去掉泛型的类型信息，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，如用反射得到集合，再调用add方法即可。

5、没有使用泛型时，只要是对象，不管是什么类型的对象，都可以存储进同一个集合中。使用泛型集合，可以将一个集合中的元素限定为一个特定类型，集合中只能存储同一个类型的对象，这样更安全；并且当从集合获取一个对象时，编译器也可以知道这个对象的类型，不需要对对象进行强制类型转换，这样更方便。泛型就是把原来的类名进行了延长！在JDK 1.5中，你还可以按原来的方式将各种不同类型的数据装到一个集合中，但编译器会报告unchecked警告。

6、格式：

       通过<>来定义要操作的引用数据类型

      如：ArrayList  //定义要存入集合中的元素指定为String类型

7、好处

       a、将运行时期出现的问题ClassCastException，转移到了编译时期。方便于程序员解决问题。让运行时期问题减少、安全。

       b、避免了强制转换的麻烦。如在实现某一个接口时，指定传入接口方法的实参的类型的话，在复写该接口方法时就可以直接使用指定类型，而不需要强制转换。

泛型研究：

      只有类被定义成了泛型，才可以对其进行参数化应用。

下面程序的main方法中的第二行代码和注释中的两行代码表达的意思完全相同，注释中的两行代码不能通过编译，而第二行（采用方法调用链）却可以顺利通过编译。

public class Test
{
    public void func()
    {
         System.out.println("func");
    }
 
   public static void main(String args[]) throws Exception
   {
           Object obj = new Test();

           //下面这行可以成功编译  
           ((Test)obj).getClass().newInstance().func();

           //下面这两行无法通过编译
           /*Class c = ((Test)obj).getClass();
           c.newInstance().func(); */
   }
} 

因为Generic,编译器可以在编译期获得类型信息所以可以编译这类代码。将下面那两行改成：

        Class c = ((Test)obj).getClass();

        c.newInstance().func();

就能通过编译了。

在JDK 1.5中引入范型后，Object.getClass()方法的定义如下：

        public final ClassgetClass()

这说明((Test)obj).getClass()语句返回的对象类型为Class，而Class的newInstance()方法的定义如下：

        public T newInstance() throwsInstantiationException,IllegalAccessException

即对于编译器看来，Class的newInstance()方法的对象类型为Test，而((Test)obj).getClass()返回的为对象类型为Class，所以，编译器认为((Test)obj).getClass().newInstance()返回的对象类型为Test。

下面这两行代码之所以无法通过编译

Class c = ((Test)obj).getClass();
c.newInstance().func();

是因为((Test)obj).getClass()返回的为对象类型为Class，但是我们在第一行将结果强制转换成了Class，然后再去调用Class的newInstance方法，而不是去调用Class的newInstance方法，编译器当然不再认为Class的newInstance方法返回的对象为Test了。

 

二、泛型定义中的术语：

        如：ArrayList类和ArrayList

        1、ArrayList整个称为泛型类型

        2、ArrayList中的E称为类型变量或类型参数

        3、整个ArrayList称为参数化类型

        4、ArrayList中的Integer称为类型参数的实例或实际类型参数

        5、ArrayList中的<>称为typeof

        6、ArrayList称为原始类型

       参数化：parametered，已经将参数变为实际类型的状态。

 

三、在使用java提供的对象时，什么时候写泛型？

        通常在集合框架中很常见，只要见到<>就要定义泛型。

        其实<>就是用来接收类型的。当使用集合时，将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>中即可。

 

四、关于参数化类型的几点说明：

1、参数化类型与原始类型的兼容性

        第一、参数化类型可引用一个原始类型的对象，编译只是报警告。

        如：Collectioncoll = new Vector();

        第二、原始类型可引用一个参数化类型的对象，编译报告警告

        如：Collectioncoll = new Vector();

        原来的方法接受一个集合参数，新类型也要能传进去。

2、参数的类型不考虑类型参数的继承关系：

        Vector v = newVector();//错误的

        不写Object没错，写了就是明知故犯

        Vector v = newVector();//错误的

3、编译器不允许创建泛型变量的数组。即在创建数组实例时，数组的元素不能使用参数化的类型

        如：VectorvectorList[] = new Vector[10];//错误的

 

五、通配符

1、当传入的类型不确定时，可以使用通配符？。也可以理解为占位符。使用通配符的好处是可以不用明确传入的类型，这样在使用泛型类或者泛型方法时，提高了扩张性。

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=newArrayList和a=new ArrayList都可以，但a.add(new Date())或a.add(“abc”)都不行。

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