JAVA泛型与类型安全

1. 基础泛型

//定义泛型类,接口的定义和类一样,extends 限定泛型上界
class A {
  T t;
  P p;
  public  M doSomething(M params) {}
}

关于泛型的使用基本如此,开发者可以在实际使用时灵活地指定泛型所对应的实际类型,从而达到不同的效果

2. 协变与逆变与不变

  • 协变

在Java中的数组是协变的,简单来说即有:

A extends B  ==>  A[] extends B[]
B[] bs = new A[2]; //合法
  • 逆变

与协变相对,逆转了类型关系

  • 不变

Java 语言中的泛型基本上完全在编译器中实现,由编译器执行类型检查和类型推断,然后生成普通的非泛型的字节码。这种实现技术称为擦除(erasure)(编译器使用泛型类型信息保证类型安全,在生成字节码之前将其清除,因此运行时无法判断泛型的具体类型)

由于泛型擦除的原因,Java中的泛型是不变的,举一个栗子可以简明的说明这个问题,比如

A extends B    
List bls = new ArrayList();//类似数组的写法不合法,编译器检查不通过

为了解决泛型的不变,就需要用到通配符?与extends、super。

3. 通配符? 与 extends 与 super

先以泛型集合List为例来说明以上三个关键字的特性
(1)通配符?在单独使用时可以看作是? extends Object

List l0= new ArrayList();
 
 

(2)? extends xxx使得泛型具有协变的特性,extends限定了泛型的上界

//extends包含指向类及其子类
List l1= new ArrayList();
List l2= new ArrayList();

那么狗二蛋,代价是什么呢?代价就是,此时泛型实例只能作为输出

l1.add(new Integer(1));//无法编译
Number n = l1.get(0);//可以获取到

(3)? super xxx使得泛型具有逆变的特性,super限定了泛型的下界

//super包含指向类及其父类
List l3 = new ArrayList();
List l4 = new ArrayList();

那么狗二蛋,代价是什么呢?代价就是,此时泛型实例只能作为输入(但是由于泛型上界可以认为是Object,因此是可以输出到Object的,但是这毫无意义)

l3.add(new Integer(1));//可以编译
Object o = l3.get(0);//可以获取到

总结一点就是:写入需要有类型下界,而读出需要有类型上界

4. 在Android中的实例

在Android中,一个典型的例子就是RxJava的map操作

public final  Observable map(Function mapper) {
    ObjectHelper.requireNonNull(mapper, "mapper is null");
    return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableMap(this, mapper));
}

public interface Function {
    /**
     * Apply some calculation to the input value and return some other value.
     * @param t the input value
     * @return the output value
     * @throws Exception on error
     */
    R apply(@NonNull T t) throws Exception;
}

这里泛型T作为泛型下界,承接上流的输入,泛型R则作为泛型上界,呈递输出到下游。由于上界和下界使用泛型定义,所以实际传入的类型不会被固定

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