浅谈java泛型

大家好呀！我是小笙！我学习了韩顺平老师的泛型的知识，收获颇丰！现在来和大家分享笔记！

基本介绍

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

泛型特点

• 可以使用任意字母A-Z T 是 type的缩写，比较常用

  // 自定义泛型
  class Template<E>{
      E filed;
  
      @Override
      public String toString() {
          return "Template{" +
                  "filed=" + filed +
                  '}';
      }
  
      public E method(){
          return filed;
      }
  
      public Template(E filed) {
          this.filed = filed;
      }
  }
  

• 只能指代引用类型的数据

• 在给泛型指定具体类型后，可以传入该类型或者其子类类型

  public class Generic02 {
      public static void main(String[] args) {
          C<A> C = new C<A>(new A());
          C<A> C2 = new C<A>(new B());
      }
  }
  class A{}
  class B extends A{}
  class C<E>{
      E c;
  
      public C(E c) {
          this.c = c;
      }
  } 
  

• 泛型的使用形式

  ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
  ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>(); // 推荐
  ArrayList arrayList = new ArrayList(); // 默认泛型为Object
  

分析泛型编译后的文件

java里面的泛型只存在于源代码里面，一旦经过编译之后，所有的泛型都会被擦除掉，全部被替换为原来的裸类型，并在对元素进行访问和修改的时候，才会加上强制类型转换。

// （所谓的裸类型指的是，ArrayList() 他的裸类型就是ArrayList()）
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> sList = new ArrayList<String>();
        ArrayList<Integer> iList = new ArrayList<Integer>();
        // getClass()方法 表示此对象的运行时类的Class对象
        System.out.println(sList.getClass() == iList.getClass()); // true
    }
}

// 代码
public class Generic02 {
    public static void main(String[] args) {
        C<A> C = new C<A>(new A());
        C<A> C2 = new C<A>(new B());
        A a = C.c;
    }
}
class A{}
class B extends A{}
class C<E>{
    E c ;
    E[] e;
    public C(E c) {
        this.c = c;
    }
}
// 反编译代码  IDEA 选中代码 -> View -> Show Bytecode 或者 cmd 输入 javap -c XXX.class
// 我删除了一些不必要的代码
public class com/Al_tair/generic_/Generic02 {
  // 省略始化Generic02类
  public static main([Ljava/lang/String;)V
   L0  //   C C = new C(new A());
    LINENUMBER 9 L0
    NEW com/Al_tair/generic_/C 
    DUP 
    NEW com/Al_tair/generic_/A 
    DUP 
    INVOKESPECIAL com/Al_tair/generic_/A.<init> ()V
    // Ljava/lang/Object; （L开头 内容是对象 ;结尾 ） 传入是Object对象
    // 原本默认传进去就是Object类的对象，使用的时候使用自动强转换成对应传入的类型（现象如下）
    INVOKESPECIAL com/Al_tair/generic_/C.<init> (Ljava/lang/Object;)V 
    ASTORE 1
   L1  //   C C2 = new C(new B());
    LINENUMBER 10 L1
    NEW com/Al_tair/generic_/C
    DUP
    NEW com/Al_tair/generic_/B
    DUP
    INVOKESPECIAL com/Al_tair/generic_/B.<init> ()V
    INVOKESPECIAL com/Al_tair/generic_/C.<init> (Ljava/lang/Object;)V
    ASTORE 2
   L2
    LINENUMBER 11 L2
    RETURN
    GETFIELD com/Al_tair/generic_/C.c : Ljava/lang/Object;
    // 此处有一个checkcast指令，checkcast 用于检查类型强制转换是否可以进行，也就是泛型在获取值的时候进行了强制类型转换。
    CHECKCAST com/Al_tair/generic_/A
   L3
    ......
}                            

类型擦除的缺点

1.使用类型擦除直接导致了对于原始的数据类型无法支持，比如int，long这种，因为java不支持Object类型和基本数据类型之间的强制类型转换，也就是说一旦类型擦除之后，就没法在进行 类型转换了。也正是这样，现在的泛型都是不支持原始类型的，比如ArrayList，而不能使用ArrayList。

2.运行期间无法获得泛型类型信息。因为泛型都被擦除了，都被替换成了裸类型。这样就导致了下面的程序都会报错，比如无法使用泛型来创建对象，或者数组。

自定义泛型

自定义泛型类

基本语法

class 类名<泛型>{}

注意细节

• 泛型类的类型是在创建对象时确定的（因为创建对象时，需要指定确定的类型）所以在类加载就创建的成员无法使用泛型

  • 普通成员可以使用泛型（属性和方法）但是成员变量不能赋值

  • 静态方法中不能使用类的泛型

  • 使用泛型的数组不能直接初始化 不能初始化的原因

    //  E[] e = new E[3]; 报错
    

自定义泛型接口

基本语法

interface 接口名<泛型>{}

注意细节

• 静态成员中不能使用类的泛型
• 泛型接口的类型是在实现接口的时候确定的
• 没有指定类型，则默认为Object类型

自定义方法

基本语法

// 一般参数列表和泛型对应
修饰符<泛型>返回类型 方法名(参数列表){} 
// 以下非泛型方法,而是使用了泛型
public void XXX(E e){}

注意细节

• 泛型方法可以放在普通类或者泛型类中
• 方法在使用之前，类型必须确定

泛型的继承和同配符

• 泛型不具有继承性
• : 支持任意类型
• ：支持A 类以及A类的子类，规定了泛型的上限
• <> super A> ；支持A类以及A类的父类，规定了泛型的下限

相关面试题

什么是泛型？泛型的作用？

• Java 泛型（Generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性。
• 使用泛型参数，可以增强代码的可读性以及稳定性。编译器可以对泛型参数进行检测，并且通过泛型参数可以指定传入的对象类型。比如 ArrayList persons = new ArrayList() 这行代码就指明了该ArrayList 对象只能传入 Persion 对象，如果传入其他类型的对象就会报错。
• 可以用于构建泛型集合。原生 List 返回类型是 Object ，需要手动转换类型才能使用，使用泛型后编译器自动转换。

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