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Java泛型(待补充)

 泛型是一种“代码模板”，可以用一套代码套用各种类型。

一、什么是泛型？

  • 泛型就是编写模板代码来适应任意类型；
  • 泛型的好处是使用时不必对类型进行强制转换，它通过编译器对类型进行检查；
  • 注意泛型的继承关系：可以把ArrayList向上转型为List（T不能变！），但不能把ArrayList向上转型为ArrayList（T不能变成父类）。

在讲解什么是泛型之前，我们先观察Java标准库提供的ArrayList，它可以看作“可变长度”的数组，因为用起来比数组更方便。

实际上ArrayList内部就是一个Object[]数组，配合存储一个当前分配的长度，就可以充当“可变数组”：

public class ArrayList {
    private Object[] array;
    private int size;
    public void add(Object e) {...}
    public void remove(int index) {...}
    public Object get(int index) {...}
}

如果用上述ArrayList存储String类型，会有这么几个缺点：

  • 需要强制转型；

  • 不方便，易出错。

例如，代码必须这么写：

ArrayList list = new ArrayList();
list.add("Hello");
// 获取到Object，必须强制转型为String:
String first = (String) list.get(0);

很容易出现ClassCastException，因为容易“误转型”：

list.add(new Integer(123));
// ERROR: ClassCastException:
String second = (String) list.get(1);

 要解决上述问题，我们可以为String单独编写一种ArrayList

public class StringArrayList {
    private String[] array;
    private int size;
    public void add(String e) {...}
    public void remove(int index) {...}
    public String get(int index) {...}
}

 这样一来，存入的必须是String，取出的也一定是String，不需要强制转型，因为编译器会强制检查放入的类型：

StringArrayList list = new StringArrayList();
list.add("Hello");
String first = list.get(0);
// 编译错误: 不允许放入非String类型:
list.add(new Integer(123));

问题暂时解决。然而，新的问题是，如果要存储Integer，还需要为Integer单独编写一种ArrayList

public class IntegerArrayList {
    private Integer[] array;
    private int size;
    public void add(Integer e) {...}
    public void remove(int index) {...}
    public Integer get(int index) {...}
}

实际上，还需要为其他所有class单独编写一种ArrayList：

  • LongArrayList
  • DoubleArrayList
  • PersonArrayList
  • ...

这是不可能的，JDK的class就有上千个，而且它还不知道其他人编写的class。

为了解决新的问题，我们必须把ArrayList变成一种模板：ArrayList，代码如下

public class ArrayList {
    private T[] array;
    private int size;
    public void add(T e) {...}
    public void remove(int index) {...}
    public T get(int index) {...}
}

T可以是任何class。这样一来，我们就实现了：编写一次模版，可以创建任意类型的ArrayList

// 创建可以存储String的ArrayList:
ArrayList strList = new ArrayList();
// 创建可以存储Float的ArrayList:
ArrayList floatList = new ArrayList();
// 创建可以存储Person的ArrayList:
ArrayList personList = new ArrayList();

因此，泛型就是定义一种模板，例如ArrayList，然后在代码中为用到的类创建对应ArrayList<类型>由编译器针对类型作检查：

ArrayList strList = new ArrayList();
strList.add("hello"); // OK
String s = strList.get(0); // OK
strList.add(new Integer(123)); // compile error!
Integer n = strList.get(0); // compile error!

这样一来，既实现了编写一次，万能匹配，又通过编译器保证了类型安全：这就是泛型。

向上转型

在Java标准库中的ArrayList实现了List接口，它可以向上转型为List

public class ArrayList implements List {...}

List list = new ArrayList();

即类型ArrayList可以向上转型为List。

要特别注意：不能把ArrayList向上转型为ArrayList或List。

这是为什么呢？假设ArrayList可以向上转型为ArrayList，观察一下代码

// 创建ArrayList类型：
ArrayList integerList = new ArrayList();
// 添加一个Integer：
integerList.add(new Integer(123));
// “向上转型”为ArrayList：
ArrayList numberList = integerList;
// 添加一个Float，因为Float也是Number：
numberList.add(new Float(12.34));
// 从ArrayList获取索引为1的元素（即添加的Float）：
Integer n = integerList.get(1); // ClassCastException!

我们把一个ArrayList转型为ArrayList类型后，这个ArrayList就可以接受Float类型，因为Float是Number的子类。但是，ArrayList实际上和ArrayList是同一个对象，也就是ArrayList类型，它不可能接受Float类型， 所以在获取Integer的时候将产生ClassCastException。

实际上，编译器为了避免这种错误，根本就不允许把ArrayList转型为ArrayList。ArrayList和ArrayList两者完全没有继承关系。

二、使用泛型

  • 使用泛型时，把泛型参数替换为需要的class类型，例如：ArrayList，ArrayList等；
  • 可以省略编译器能自动推断出的类型，例如：List list = new ArrayList<>();；
  • 不指定泛型参数类型时，编译器会给出警告，且只能将视为Object类型；
  • 可以在接口中定义泛型类型，实现此接口的类必须实现正确的泛型类型。

使用ArrayList时，如果不定义泛型类型时，泛型类型实际上就是Object：

// 编译器警告:
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
list.add("World");
String first = (String) list.get(0);
String second = (String) list.get(1);

此时，只能把当作Object使用，没有发挥泛型的优势。当我们定义泛型类型后，List的泛型接口变为强类型List

// 无编译器警告:
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
list.add("World");
// 无强制转型:
String first = list.get(0);
String second = list.get(1);

当我们定义泛型类型后，List的泛型接口变为强类型List

List list = new ArrayList();
list.add(new Integer(123));
list.add(new Double(12.34));
Number first = list.get(0);
Number second = list.get(1);

编译器如果能自动推断出泛型类型，就可以省略后面的泛型类型。例如，对于下面的代码：

List list = new ArrayList();

编译器看到泛型类型List就可以自动推断出后面的ArrayList的泛型类型必须是ArrayList，因此，可以把代码简写为：

// 可以省略后面的Number，编译器可以自动推断泛型类型：
List list = new ArrayList<>();

泛型接口

除了ArrayList使用了泛型，还可以在接口中使用泛型。例如，Arrays.sort(Object[])可以对任意数组进行排序，但待排序的元素必须实现Comparable这个泛型接口：

public interface Comparable {
    /**
     * 返回负数: 当前实例比参数o小
     * 返回0: 当前实例与参数o相等
     * 返回正数: 当前实例比参数o大
     */
    int compareTo(T o);
}

可以直接对String数组进行排序：

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] ss = new String[] { "Orange", "Apple", "Pear" };
        Arrays.sort(ss);
        System.out.println(Arrays.toString(ss));
    }
}

 这是因为String本身已经实现了Comparable接口。如果换成我们自定义的Person类型试试

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person[] ps = new Person[] {
            new Person("Bob", 61),
            new Person("Alice", 88),
            new Person("Lily", 75),
        };
        Arrays.sort(ps);
        System.out.println(Arrays.toString(ps));
    }
}

class Person {
    String name;
    int score;
    Person(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
    public String toString() {
        return this.name + "," + this.score;
    }
}

 运行程序，我们会得到ClassCastException，即无法将Person转型为Comparable。我们修改代码，让Person实现Comparable接口

class Person implements Comparable {...}

运行上述代码，可以正确实现按name进行排序。也可以修改比较逻辑，例如，按score从高到低排序。请自行修改测试。

三、编写泛型

  • 编写泛型时，需要定义泛型类型；
  • 静态方法不能引用泛型类型，必须定义其他类型（例如）来实现静态泛型方法；
  • 泛型可以同时定义多种类型，例如Map。

编写泛型类比普通类要复杂。通常来说，泛型类一般用在集合类中，例如ArrayList，我们很少需要编写泛型类。如果我们确实需要编写一个泛型类，那么，应该如何编写它？可以按照以下步骤来编写一个泛型类。首先，按照某种类型，例如：String，来编写类

public class Pair {
    private String first;
    private String last;
    public Pair(String first, String last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public String getFirst() {
        return first;
    }
    public String getLast() {
        return last;
    }
}

然后，标记所有的特定类型，这里是String：

public class Pair {
    private String first;
    private String last;
    public Pair(String first, String last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public String getFirst() {
        return first;
    }
    public String getLast() {
        return last;
    }
}

 最后，把特定类型String替换为T，并申明

public class Pair {
    private T first;
    private T last;
    public Pair(T first, T last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public T getFirst() {
        return first;
    }
    public T getLast() {
        return last;
    }
}
 

熟练后即可直接从T开始编写。

静态方法 

编写泛型类时，要特别注意，泛型类型不能用于静态方法。

public class Pair {
    private T first;
    private T last;
    public Pair(T first, T last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public T getFirst() { ... }
    public T getLast() { ... }

    // 对静态方法使用:
    public static Pair create(T first, T last) {
        return new Pair(first, last);
    }
}

上述代码会导致编译错误，我们无法在静态方法create()的方法参数和返回类型上使用泛型类型T。

// 可以在static修饰符后面加一个，编译就能通过，但实际上，这个和Pair类型的已经没有任何关系了。
    public static Pair create(T first, T last) {
        return new Pair(first, last);
    }

对于静态方法，我们可以单独改写为“泛型”方法，只需要使用另一个类型即可。对于上面的create()静态方法，我们应该把它改为另一种泛型类型，例如，：

// 静态泛型方法应该使用其他类型区分:
    public static  Pair create(K first, K last) {
        return new Pair(first, last);
    }

 这样才能清楚地将静态方法的泛型类型和实例类型的泛型类型区分开。

  • 泛型类型是在实例化对象时确定的，而静态方法是在类加载时就可以直接调用的，无需创建对象实例。所以静态方法中的返回值、参数等不能依赖泛型类型，必须将静态方法的泛型类型和实例类型的泛型类型区分开。

  • 此外，静态方法是与类本身相关联的，而不是与类的实例相关联的。因此，即使创建了一个类的实例，静态方法也无法访问实例的泛型类型。

多个泛型类型

泛型还可以定义多种类型。例如，我们希望Pair不总是存储两个类型一样的对象，就可以使用类型

public class Pair {
    private T first;
    private K last;
    public Pair(T first, K last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public T getFirst() { ... }
    public K getLast() { ... }
}

使用的时候，需要指出两种类型：

Pair p = new Pair<>("test", 123);

Java标准库的Map就是使用两种泛型类型的例子。它对Key使用一种类型，对Value使用另一种类型。

四、擦拭法

  • Java的泛型是采用擦拭法实现的；
  • 擦拭法决定了泛型：
    • 不能是基本类型，例如：int；
    • 不能获取带泛型类型的Class，例如：Pair.class；
    • 不能判断带泛型类型的类型，例如：x instanceof Pair；
    • 不能实例化T类型，例如：new T()。
  • 泛型方法要防止重复定义方法，例如：public boolean equals(T obj)；
  • 子类可以获取父类的泛型类型。

泛型是一种类似”模板代码“的技术，不同语言的泛型实现方式不一定相同。Java语言的泛型实现方式是擦拭法（Type Erasure）。所谓擦拭法是指，虚拟机对泛型其实一无所知，所有的工作都是编译器做的。

 例如，我们编写了一个泛型类Pair，这是编译器看到的代码

public class Pair {
    private T first;
    private T last;
    public Pair(T first, T last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public T getFirst() {
        return first;
    }
    public T getLast() {
        return last;
    }
}

而虚拟机根本不知道泛型。这是虚拟机执行的代码

public class Pair {
    private Object first;
    private Object last;
    public Pair(Object first, Object last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public Object getFirst() {
        return first;
    }
    public Object getLast() {
        return last;
    }
}

因此，Java使用擦拭法实现泛型，导致了：

  • 编译器把类型视为Object；
  • 编译器根据实现安全的强制转型。

使用泛型的时候，我们编写的代码也是编译器看到的代码：

Pair p = new Pair<>("Hello", "world");
String first = p.getFirst();
String last = p.getLast();

而虚拟机执行的代码并没有泛型：

Pair p = new Pair("Hello", "world");
String first = (String) p.getFirst();
String last = (String) p.getLast();

所以，Java的泛型是由编译器在编译时实行的，编译器内部永远把所有类型T视为Object处理，但是，在需要转型的时候，编译器会根据T的类型自动为我们实行安全地强制转型。

了解了Java泛型的实现方式——擦拭法，我们就知道了Java泛型的局限：

局限一：不能是基本类型，例如int，因为实际类型是Object，Object类型无法持有基本类型：

Pair p = new Pair<>(1, 2); // compile error!

局限二：无法取得带泛型的Class。观察以下代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Pair p1 = new Pair<>("Hello", "world");
        Pair p2 = new Pair<>(123, 456);
        Class c1 = p1.getClass();
        Class c2 = p2.getClass();
        System.out.println(c1==c2); // true
        System.out.println(c1==Pair.class); // true
    }
}

class Pair {
    private T first;
    private T last;
    public Pair(T first, T last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public T getFirst() {
        return first;
    }
    public T getLast() {
        return last;
    }
}

因为T是Object，我们对Pair和Pair类型获取Class时，获取到的是同一个Class，也就是Pair类的Class。换句话说，所有泛型实例，无论T的类型是什么，getClass()返回同一个Class实例，因为编译后它们全部都是Pair。

局限三：无法判断带泛型的类型

Pair p = new Pair<>(123, 456);
// Compile error:
if (p instanceof Pair) {
}

原因和前面一样，并不存在Pair.class，而是只有唯一的Pair.class。

局限四：不能实例化T类型

public class Pair {
    private T first;
    private T last;
    public Pair() {
        // Compile error:
        first = new T();
        last = new T();
    }
}

上述代码无法通过编译，因为构造方法的两行语句：

first = new T();
last = new T();

擦拭后实际上变成了：

first = new Object();
last = new Object();

这样一来，创建new Pair()和创建new Pair()就全部成了Object，显然编译器要阻止这种类型不对的代码。

要实例化T类型，我们必须借助额外的Class参数：

public class Pair {
    private T first;
    private T last;
    public Pair(Class clazz) {
        first = clazz.newInstance();
        last = clazz.newInstance();
    }
}

上述代码借助Class参数并通过反射来实例化T类型，使用的时候，也必须传入Class。例如：

Pair pair = new Pair<>(String.class);

因为传入了Class的实例，所以我们借助String.class就可以实例化String类型。

不恰当的覆写方法

有些时候，一个看似正确定义的方法会无法通过编译。例如：

public class Pair {
    public boolean equals(T t) {
        return this == t;
    }
}

这是因为，定义的equals(T t)方法实际上会被擦拭成equals(Object t)，而这个方法是继承自Object的，编译器会阻止一个实际上会变成覆写的泛型方法定义。

换个方法名，避开与Object.equals(Object)的冲突就可以成功编译：

public class Pair {
    public boolean same(T t) {
        return this == t;
    }
}

泛型继承

一个类可以继承自一个泛型类。例如：父类的类型是Pair，子类的类型是IntPair，可以这么继承

public class IntPair extends Pair {
}

使用的时候，因为子类IntPair并没有泛型类型，所以，正常使用即可：

IntPair ip = new IntPair(1, 2);

前面讲了，我们无法获取Pair的T类型，即给定一个变量Pair p，无法从p中获取到Integer类型。但是，在父类是泛型类型的情况下，编译器就必须把类型T（对IntPair来说，也就是Integer类型）保存到子类的class文件中，不然编译器就不知道IntPair只能存取Integer这种类型。在继承了泛型类型的情况下，子类可以获取父类的泛型类型。例如：IntPair可以获取到父类的泛型类型Integer。获取父类的泛型类型代码比较复杂：

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         Class clazz = IntPair.class;
        Type t = clazz.getGenericSuperclass();
        if (t instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType pt = (ParameterizedType) t;
            Type[] types = pt.getActualTypeArguments(); // 可能有多个泛型类型
            Type firstType = types[0]; // 取第一个泛型类型
            Class typeClass = (Class) firstType;
            System.out.println(typeClass); // Integer
        }
   }
}

class Pair {
    private T first;
    private T last;
    public Pair(T first, T last) {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public T getFirst() {
        return first;
    }
    public T getLast() {
        return last;
    }
}

class IntPair extends Pair {
    public IntPair(Integer first, Integer last) {
        super(first, last);
    }
}

Java泛型(待补充)_第1张图片

五、extends通配符

六、super通配符

七、泛型和反射

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  • insert into select 主键自增_mybatis拦截器实现主键自动生成 weixin_39521651 insertintoselect主键自增mybatisdelete返回值mybatisinsert返回主键mybatisinsert返回对象mybatisplusinsert返回主键mybatisplus插入生成id
    前言前阵子和朋友聊天，他说他们项目有个需求，要实现主键自动生成，不想每次新增的时候，都手动设置主键。于是我就问他，那你们数据库表设置主键自动递增不就得了。他的回答是他们项目目前的id都是采用雪花算法来生成，因此为了项目稳定性，不会切换id的生成方式。朋友问我有没有什么实现思路，他们公司的orm框架是mybatis，我就建议他说，不然让你老大把mybatis切换成mybatis-plus。mybat
  • k均值聚类算法考试例题_k均值算法(k均值聚类算法计算题) 寻找你83497 k均值聚类算法考试例题
    ?算法：第一步：选K个初始聚类中心，z1(1),z2(1)，…，zK(1)，其中括号内的序号为寻找聚类中心的迭代运算的次序号。聚类中心的向量值可任意设定，例如可选开始的K个.k均值聚类：---------一种硬聚类算法，隶属度只有两个取值0或1，提出的基本根据是“类内误差平方和最小化”准则；模糊的c均值聚类算法：--------一种模糊聚类算法，是.K均值聚类算法是先随机选取K个对象作为初始的聚类
  • Java 重写(Override)与重载(Overload) 叨唧唧的
    Java重写(Override)与重载(Overload)重写(Override)重写是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写,返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写！重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。重写方法不能抛出新的检查异常或者比被重写方法申明更加宽泛的异常。例如：父类的一个方法申明了一个检查异常IOExceptio
  • 简单了解 JVM 记得开心一点啊 jvm
    目录♫什么是JVM♫JVM的运行流程♫JVM运行时数据区♪虚拟机栈♪本地方法栈♪堆♪程序计数器♪方法区/元数据区♫类加载的过程♫双亲委派模型♫垃圾回收机制♫什么是JVMJVM是JavaVirtualMachine的简称，意为Java虚拟机。虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件功能的、运行在一个完全隔离的环境中的完整计算机系统（如：JVM、VMwave、VirtualBox）。JVM和其他两个虚拟机
  • 1分钟解决 -bash: mvn: command not found，在Centos 7中安装Maven Energet!c 开发语言
    1分钟解决-bash:mvn:commandnotfound，在Centos7中安装Maven检查Java环境1下载Maven2解压Maven3配置环境变量4验证安装5常见问题与注意事项6总结检查Java环境Maven依赖Java环境，请确保系统已经安装了Java并配置了环境变量。可以通过以下命令检查：java-version如果未安装，请先安装Java。1下载Maven从官网下载：前往Apach
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    importnumpyasnp1.模型实现"""inputrate_matrix:M行N列的评分矩阵，值为P*Q.P:初始化用户特征矩阵M*K.Q:初始化物品特征矩阵K*N.latent_feature_cnt:隐特征的向量个数max_iteration:最大迭代次数alpha:步长lamda:正则化系数output分解之后的P和Q"""defLFM_grad_desc(rate_matrix,l
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    importnumpyasnpimportpandasaspdfromsklearn.datasetsimportload_irisfromsklearn.model_selectionimporttrain_test_splitfromsklearn.metricsimportaccuracy_score1.数据预处理iris=load_iris()df=pd.DataFrame(data=ir
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    在java中，有三目运算符，如：intc=(a>b)?a:b表示c取两者中的较大值。但是在python，不能直接这样使用，估计是因为冒号在python有分行的关键作用。那么在python中，如何实现类似功能呢？可以使用ifelse语句，也是一行可以完成，格式为：aifbelsec表示如果b为True，则表达式等于a，否则等于c。如：c=(aif(a>b)elseb)同样是完成了取最大值的功能。
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    今日内容大纲介绍数据结构介绍列表链表1.数据结构和算法简介程序大白话翻译,程序=数据结构+算法数据结构指的是存储,组织数据的方式.算法指的是为了解决实际业务问题而思考思路和方法,就叫:算法.2.算法的5大特性介绍算法具有独立性算法是解决问题的思路和方式,最重要的是思维,而不是语言,其(算法)可以通过多种语言进行演绎.5大特性有输入,需要传入1或者多个参数有输出,需要返回1个或者多个结果有穷性,执行
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    Scrapy版本0.14.4 出现问题现象： ERROR: Error downloading <GET http://xxxxx  CRC check failed   解决方法   1.设置网络请求时的header中的属性'Accept-Encoding': '*;q=0'   明确表示不支持任何形式的压缩格式，避免程序的解压
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    // 左移( << ) 低位补0 // 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 然后左移2位后，低位补0： // 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1000 System.out.println(6 << 2);// 运行结果是24 // 右移( >> ) 高位补"
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  • MFC和ado数据库使用时遇到的问题 你不认识的休道人 sqlC++mfc
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  • 表单重复提交Double Submits rensanning double
    可能发生的场景： *多次点击提交按钮 *刷新页面 *点击浏览器回退按钮 *直接访问收藏夹中的地址 *重复发送HTTP请求（Ajax） （1）点击按钮后disable该按钮一会儿，这样能避免急躁的用户频繁点击按钮。 这种方法确实有些粗暴，友好一点的可以把按钮的文字变一下做个提示，比如Bootstrap的做法： http://getbootstrap.co
  • Java String 十大常见问题 tomcat_oracle java正则表达式
    　1.字符串比较，使用“==”还是equals()? 　　"=="判断两个引用的是不是同一个内存地址(同一个物理对象)。 　　equals()判断两个字符串的值是否相等。 　　除非你想判断两个string引用是否同一个对象，否则应该总是使用equals()方法。 　　如果你了解字符串的驻留(String Interning)则会更好地理解这个问题。 　 　
  • SpringMVC 登陆拦截器实现登陆控制 xp9802 springMVC
    思路，先登陆后，将登陆信息存储在session中，然后通过拦截器，对系统中的页面和资源进行访问拦截，同时对于登陆本身相关的页面和资源不拦截。   实现方法： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23