Java编程思想-Chapter15-泛型

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..拒绝伸手复制党

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概述

Java泛型核心概念： 告诉编译器想使用什么类型，然后编译器帮你处理一切细节。

泛型的主要目的：

1. 制定容器要持有什么类型对象，而且由编译器来保证类型的正确性。
2. 简单而安全的创建复杂模型

泛型不能做什么：不能显示地引用运行时类型操作，例如转型，instanceof and neｗ表达式。（因为擦除）

简单泛型（三个使用场景）

• 一个元组类库：创建元组，返回一组任意类型的对象。(它将一组对象直接打包存储于其中一个单一对象)
• 一个堆栈类：
• RandomList ：构建一个可以应用于各种类型的对象的工具。

泛型接口

泛型方法的几个应用场景：

1. 杠杆利用参数推断

2. 可变参数（T ... args）与泛型方法（makelist实现util.Arrays.asList方法相同的功能）
   用于Generator的泛型方法: 使用泛型方法创建Generator对象，大大减少了我们要编写的代码

   javapublic BasicGenerator(Class type){
          this.type = type;
         }
    public T next(){
          try{
              return type .newInstance();
              } catch(Exception e){
              throw new RuntimeException(e);
                }
           }
   }
   

   1. 简化元组的使用 ： 通过使用泛型方法整个各个Tuple类，重载static方法创建元组

      java public class Tuple {
            public static  TwoTuple tuple(A a, B b) {
                return new TwoTuple(a, b); }
            public static  ThreeTuple  tuple(A a, B b, C c) {
                return new ThreeTuple(a, b, c);}
            public static  FourTuple tuple(A a, B b, C c, D d) {
                return new FourTuple(a, b, c, d); }
           }
      

   2. 一个Set实用工具

泛型用于内部类和匿名内部类

构建复杂模型

使用泛型可以简单而安全的创建复杂模型

擦除

Java泛型是通过擦除来实现的，namley 在使用泛型的时候，任何具体的类型信息都被擦除了，你唯一知道的就是你在使用一个对象。

在java泛型代码内部，无法获得任何有关泛型参数类型的信息。因此，你无法知道用来创建某个特定实例的实际的类型参数。比如List和List在运行时是相同的类型。

擦除的正当理由是从非泛华代码到泛华代码的转变过程，以及不破坏现有类库的情况下，将泛型融入Java语言。擦除使得现有的非泛型客户端代码能够在不改变的情况下继续使用，直至客户端准备好用泛型重写这些代码。

边界处的动作： 非泛型和泛型版本的相似的两个类通过javap -c 命令反编译可以发现字节码是相同的，就是说在运行时使用泛型的代码和普通代码没有什么区别。泛型中的所有动作都发生在边界处—对传递进来的值进行额外的编译期检查，并插入对传递出去的值的转型。这有助于澄清对擦除的混淆，所谓边界，就是发生动作的地方。

擦除的补偿

泛型不能做：

1. instanceof
   解决方法：使用类型标签，利用动态的isInstance判断

   javapublic class ClassTypeCapture {
         Class kind; //类型标签
          public ClassTypeCapture(Class kind){
                this.kind = kind;
         }
   }
   

2. 泛型不能做：neｗ表达式
   解决方法：传递一个显示的工厂对象，限制其类型，使得只能接受实现这个工厂的类。

   javapublic interface FactoryI {
         T create();
   }
   public class Foo2 {
          private T x ;
          //工厂
          public > Foo2(F factory){
                x = factory.create();
         }
          public static void main(){
                new Foo2(new IntegerFactory());
                new Foo2(new Widget.Factory());
         }
   }
   

3. 泛型不能做：创建数组 T[] array
   解决方法： 想要创建泛型数组的时候都使用ArrayList. orz...或者使用类型标记

如果实在想创建泛型数组，那么唯一方式就是创建一个被擦除类型的新数组（对象数组），然后对其转型。

javapublic class GenericArray {
       private T[] array ;
       public GenericArray(int sz){
             //创建一个对象数组，然后对它转型
             array = (T[])new Object[sz] ;
      }
}

但是这样并不是很好，因为有了擦除，数组运行时候类型就只能是Object[]，如果在创建时候对其转型为T[]，那么编译器该数组的实际类型就会丢失，而编译器可能会错过潜在的错误检查。所以最为可靠的方式：在集合内部使用Object[]，然后当你使用数组元素时，添加一个对T的转型。

javaprivate Object[] array;

public T get(int index) { 
     return (T) array[index];//Object转型为T
 } 

public T[] rep() {
     return (T[])array; //Object转型为T
}

所以最终解决办法是使用类型标记：

javaT[] array ;
public Constructor(Class type, int sz) {
array = (T[]) Array.newInstance(type, sz);
}

边界
通配符
问题
自限定的类型
动态类型安全
异常 ....