数据结构-泛型

今天主要来认识泛型~

什么是泛型呢？

泛型是从什么时候有的呢？

首先，泛型并不是从Java的开始就存在的，而是在Java1.5版本中引入的。

接下来我们来具体看一下泛型是什么。我们以冒泡排序为例，在对数据进行排序时，数据类型是不同的，有double[ ] sort、int[ ] sort等等......如果对每种数据类型都写相应的算法，可以实现但是工程量太大。

因此，引入了泛型。

泛型不讨论基本数据类型，只讨论引用数据类型（对象）。

引用是有上下级关系的，比如：

class A extends B{...} 我们就可以认为B是A的上级

class A extends C{...} 我们就可以认为C是A的上级

如果b=a;那么b类型是a类型的上级

如果c=a;那么c类型是a类型的上级 //向上转型是自然的

Java中的Object类，是顶级类型，是所有类型的上级。

Object o=一切引用；

在没有泛型之前，Java解决多种不同类型的冒泡排序问题是通过Object来解决的（只针对引用类型）。

但是使用Object是存在一些矛盾的。比如：

//编写代码的人希望数组中放的是Student对象
Object o={....};
o1=Student 对象;//符合预期，并且代码没有语法错误
//其他编写代码的人不知道这个规则
o2=Teacher 对象;//不符合预期，但是代码没有语法错误

由此可见，使用Object无法从语法层面将不符合预期的赋值在初期暴露出来。

因此，再次强调引入泛型的必要性。

泛型（Generic Type）把类型变量化。底层原理是引用的向上转型是自然的。
基本数据类型是无法使用泛型的（将基本类型一一对应一个包装类型来解决的）。

关于泛型我们需要掌握以下几点：

1.实现带有泛型能力的方法（泛型方法的定义）；

2.泛型方法的使用；

3.定义一个带有泛型的类/接口

4.泛型类/接口的使用

5.泛型的特殊规则

1.泛型方法的定义

//返回值类型前面的:定义了一个类 类型变量E
public static  void sort(E[] array){
}

2.泛型方法的使用

//泛型方法的使用
public static void test(){
    Random[] array =new Random[10];
    //标准写法
    BubbleSort.sort(array);//指定了变化的数组类型时Random
    //省略写法
    BubbleSort.sort(array);
}

3.定义一个泛型类

//定义泛型方法（接口同理）
public class GenericClass{
    T1 a;
    T2 b;
    T3 c;
}

在新建对象的时候才创建T1，T2，T3的类型。

4.泛型类/接口的使用

public class UseGenericClass {
    public static void main(String[] args) {
        //Random,String,Scanner
        //完整写法
        //引用上通过<>体现类型
        //new对象时，类名后面要体现类型
        GenericClass r;
        r=new GenericClass();
        
        GenericClass s=new GenericClass();
        //常见写法
        //new的时候类型可以省略但是<>不能省略
        GenericClass t=new GenericClass<>();
    }
}

5.泛型的特殊规则

在源码中有泛型->经过编译器编译->字节码文件（类文件）（泛型消失）->虚拟机

以上过程就是泛型的擦除。

a.擦除的时候，擦到类型的上限：

class GenericClass{
    //T的上限是A
    T t;//编译完成后，是A t;
}
new GenericClass();
new GenericClass();//B是A的下级（B是A的子类，B是A的实现类）
new GenericClass();//C和A没有关系，或者C是A的上级，则无法通过

class GenericClass等价于 GenericClass();

即擦除成它的上限。

b.使用时可以使用通配符

void func(GenericClass c){

}

?表示可以填充任意值。

小结

完整的尖括号是泛型的标志。

对lambda表达式：

interface A{
    void func(String s);
}
void tset(A a){...}
//标准写法
class B implements A{...}

B b=new B();
test(b);
//尤其是只用一次的情况下。以上写法太啰嗦

//因此，引入匿名对象（适合只用一次的对象）
test(new A(){...}); //定义一个A的子类没有名字，同时实例化一个对象

//如果接口中只有一个方法（或者只有一个方法需要重写），可以使用lambda表达式
test((String x)->{...});
(String x)->{...}//->是lambda 表达式的标志