Java 泛型方法/接口、泛型限定

一、为什么要定义泛型方法

1、从泛型类到泛型方法的演变过程

我们先来看个例子

//定义一个泛型类,并定义如下两个方法
class Test
{
    public  void show(T t){
        System.out.println(t);
    }
     public void print(T t){
        System.out.println(t);
  }    
  /*  以前是这样定义,现在一个方法搞定
      public void show(String t){    
    }
    public void show(Integer t){    
    }
    或者
    public void show(Object obj){    
    }
  */
}

//在manin方法代码如下
    public static void main(String[] args) {
       
        Test d = new Test();
        d.show("java");
        d.print("Object-C");
        
        Test e = new Test();
        e.show(2);
        e.print(new Integer(5));    
    }

        上面是一个简单的代码demo,运行没问题,正常输出。但是你会发现,其实代码有点冗余。我们定义了一个泛型类,并定义了 show(T t)和print(T t)方法。

发现: 泛型类定义的泛型,在整个类中有效。如果被方法使用,那么泛型类的对象明确要操作的具体类型后,所要操作的类型已经固定了。就像上面main方法中。对象d,只能操作String类型,如果你要操作其他类型,只能额外去创建其他泛型对象e。

设想下,如果我能把泛型定义在方法上,这样不就可以优雅解决问题。于是变化代码如下

//定义一个类,并定义如下两个泛型方法
class Test
{
    public   void show(T t){
        System.out.println(t);
    }
    
    public  void print(T t){
        System.out.println(t);
  }    
   public  void sum(U u,T t){
       System.out.println(u+" version is "+t);
   }
}
// main方法如下
public static void main(String[] args) {
        Test d = new Test();
        d.show("java");
        d.print(5);
        d.sum("java", new Double(8));
    }

    Test不再是泛型类,泛型方法show(T t)、print(T t)、sum(U u,T t) 更具有扩展性。

2、定义泛型方法的好处

  •  泛型方法可以让不同方法操作不同类型,且类型还不确定。
  • 与泛型类不同,泛型方法的类型参数只能在它锁修饰的泛型方法中使用。

二、创建一个泛型方法格式

1、常用的形式

访问修饰符 [static][final] <类型参数列表> 返回值类型 方法名([形式参数列表])
备注:[] 代可有可无的意思,泛型方法可以是实例方法或静态方法,类型参数可以在静态方法中,这是与泛型类最大的区别。

三、泛型接口

1、格式

interface 接口名<类型参数表>

2、例子

定义一个泛型接口

interface showInterface
{
    public void show(T t);
    
}

(1) 实现类确定了类型

class ShowClass implements showInterface{
    public void show(String t){
        System.out.println("show:"+t);
    }
}

(2) 实现类类型不确定

class ShowClass implements showInterface{
    public void show(T t){
        System.out.println("show:"+t);
    }
}
main方法

    public static void main(String[] args) {
    
        ShowClass obj = new ShowClass();
        obj.show(6);
        /*
        ShowClass obj = new ShowClass();
        obj.show("java");
        */
    }


四、类型通配符(泛型的高级应用)

1、什么是通配符 (?)

看个例子就明白了。定义两个集合,分别输出两个集合的元素。

    public static void main(String[] args) {

        ArrayList a1 = new ArrayList();
        a1.add("a");
        a1.add("b");
        a1.add("c");
        
        ArrayList a2 = new ArrayList();
        a2.add(1);
        a2.add(2);
        a2.add(3);
    }

在我们没学习泛型之前,我们会封装静态方法如下:

 public static void printList(ArrayList list){
      for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) 
      {
        Object object = (Object) iterator.next();
        System.out.println(object);    
       }
    }

        代码买啥毛病,运行也正确。会有一个疑问。为什么参数没定义泛型,但是却可以接受泛型呢?泛型是jdk1.5出来的,老版本肯定要兼容新版本。

在我们学习泛型方法后,我们进一步将代码修改如下:

    public static void vistor(ArrayList a){
        Iterator iterator = a.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            T t = iterator.next(); 
            System.out.println(t);
        }
    }

定义一个泛型方法。如果是泛型类,是不允许泛型定义在static上面的。

如果不想定义泛型方法,又能够解决问题呢?这就要用到一个通配符的玩意

    //占位符,也称为通配符。表示元素类型可以匹配任意类型

  public static void sop(ArrayList a){
        for(Iterator it = a.iterator();it.hasNext();){
            System.out.println(it.next());
        }
    }

        泛型方法T如果是具体类型的话,可以接收T t = iterator.next();。?是占位符,不明确具体类型,无法接收。

这种带通配符ArrayList a的List 仅仅表示他是各种泛型的父类,并不能把元素添加到其中。

我做了奇怪的例子

 ArrayList list = new ArrayList();
list.add(null);

        上面说,带通配符ArrayList a的List 仅仅表示他是各种泛型的父类,并不能把元素添加到其中。是不是想违背了?仔细想想,null是任意引用类型的实例。这比较特殊。

2、类型通配符上限定(? extends T)

同样看一个例子。 定义一个集合,遍历元素的方法并输出。

//定义一个Person类
class Person {
    private String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getNmae() {
        return this.name;
    }

    // 定义一个Student 并继承 Person
    static class Student extends Person {
        Student(String name) {
            super(name);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        ArrayList a1 = new ArrayList();
        a1.add(new Person("abc1"));
        a1.add(new Person("abc2"));
        a1.add(new Person("abc3"));

        printMethod(a1);

        // 下面是错误的。an存的是Person,类型安全问题,左右两边要一致
//        ArrayList an = new ArrayList();

        //泛型是父类,可以存子类
        ArrayList a = new ArrayList();
        a.add(new Student("abc--1"));
        a.add(new Student("abc--2"));
        a.add(new Student("abc--3"));
        //错误,因为要求是Person,而传入的是Student
        //printMethod(a);
        //使用通配符可以。
        printMethod2(a);

        //泛型是父类,可以存子类
        ArrayList a2 = new ArrayList();
        a2.add(new Student("abc--1"));
        a2.add(new Student("abc--2"));
        a2.add(new Student("abc--3"));
        printMethod(a2);
        //如果我想调用也printMethod(a2);没毛病。怎么做?。 第一想法直接给占位符。但是带来一问题,不能调用具体方法。
    }

    // 与main方法同级的静态工具类方法
    public static void printMethod(ArrayList a1) {
        Iterator it = a1.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next().getNmae());
        }
    }

    // 与main方法同级的静态工具类方法
    public static void printMethod2(ArrayList a1) {
        Iterator it = a1.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next().getNmae());
        }
    }
}

      如果我想调用也printMethod(a2); 第一想法直接给占位符。但是带来一问题,不能调用具体方法。泛型也是一样的。如果我们想两者兼得,既能打印Stuednt,也能打印Person,我们将printMethod修改如下

    public static void printMethod(ArrayList a1){
        Iterator it = a1.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next().getNmae());
        }
    }

    我们称? extends T 为 泛型上限定: 可以接收T和T的子类

3、类型通配符下限定

接收T类型或者T的父类型

从集合TreeSet的构造方法我们可以看到 下限定的运用。我们也可以集合实际例子。

TreeSet ts = new TreeSet();  //Comparator comparator
ts.add(new Person("d"));
ts.add(new Person("f"));
ts.add(new Person("g"));    

比较器如下// 这边的T写Student和Person都是可以的

class comp implements Comparator
{
    public int compare(Person s1,Person s2){
        return s1.getNmae().compareTo(s2.getNmae());
    }
}

其实限定的目的是为了扩展指定类型。

通过上面比较器参数和我们实现的比较器。如果我们比较器的泛型为 Student,那么只能比较Student。当未来某一天,Person有新子类出现的话,那么该比较器就不适用了。所以Java 的API 的考虑扩展性的同时,已经设置了泛型下限定,你可以传T类型或者T的父类型。

参考:https://blog.csdn.net/qq_18505715/article/details/88381607

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