【JAVA学习笔记】58 - 泛型
项目代码
https://github.com/yinhai1114/Java_Learning_Code/tree/main/IDEA_Chapter15/src/com/yinhai/generic_
https://github.com/yinhai1114/Java_Learning_Code/tree/main/IDEA_Chapter15/src/com/yinhai/customgeneric_
一、泛型的入门和好处
1)请编写程序，在ArrayList 中，添加3个Dog对象
2) Dog对象含有name和age,并输出name和age (要求使用getXxx（）)
使用传统方法解决，引入泛型
public class Generic01 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(new Dog("xiaoming",10));
arrayList.add(new Dog("xiaohua",5));
arrayList.add(new Dog("xiaownag",20));
//假如我们的使用过程，不小心加入了一只猫
arrayList.add(new Cat("hello" , 15));
for (Object o : arrayList) {
Dog dog = (Dog)o;
System.out.println(dog.getName() + " " +dog.getAge());
}
}
}
//为了简洁没有加入Dog和Cat类使用传统方法的问题分析
1)不能对加入到集合ArrayList中的数据类型进行约束(不安全)
2)遍历的时候，需要进行类型转换，如果集合中的数据最较大，对效率有影响
泛型的快速入门
public class Generic02 {
public static void main(String[] args) {
//使用泛型来完成该代码,
//1.当我们这样ArrayList表示春芳到集合中的元素是Dog类型
//2.如果编译器发现添加的类型，不满足要求就会报错
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(new Dog1("xiaoming",10));
arrayList.add(new Dog1("xiaohua",5));
arrayList.add(new Dog1("xiaownag",20));
//假如我们的使用过程，不小心加入了一只猫
// arrayList.add(new Cat1("hello" , 15));
//3.在遍历的时候可以直接取出Dog类型
for (Dog1 dog1 : arrayList) {
System.out.println(dog1.getName() + " " +dog1.getAge());
}
}
} 泛型的好处
1) 编译时，检查添加元素的类型，提高了安全性
2) 减少了类型转换的次数，提高效率
不使用泛型
Dog -加入-> Object ->取出-> Dog //放入到ArrayList会先转成Object,在取出时还需要转换成Dog
使用泛型
Dog-> Dog-> Dog //放入时，和取出时，不需要类型转换，提高效率
3) 不再提示编译警告
二、泛型的介绍
inta=10;
泛型=> E = Integer、String、Dog（表示某种数据类型，表示数据类型的数据类型）
1) 泛型又称参数化类型，是Jdk5.0 出现的新特性,解决数据类型的安全性问题
2) 在类声明或实例化时只要指定好需要的具体的类型即可。
3) Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生ClassCastException异常。 同时，代码更加简洁、健壮
4) 泛型的作用是:可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型，或者是某个方法的返回值的类型，或者是参数类型。
public class Generic03 {
public static void main(String[] args) {
Person stringPerson = new Person("Hello");
//E表示s的数据类型，该数据类型在定义Person对象的时候指定，即在编译期间，就确定E是什么类型
/*
class Person{//创建Person对象的时候指定
String name;//String表示s的数据类型
public Person(String name) {//String可以是参数类型
this.name = name;
}
public String f(){//返回类型使用String
return name;
}
}
*/
Person integerPerson = new Person<>(1500);
//E表示s的数据类型，该数据类型在定义Person对象的时候指定，即在编译期间，就确定E是什么类型
/*
class Person{//创建Person对象的时候指定
Integer name;//Integer表示s的数据类型
public Person(Integer name) {//Integer可以是参数类型
this.name = name;
}
public Integer f(){//返回类型使用Integer
return name;
}
}
*/
}
}
class Person{//创建Person对象的时候指定
E name;//E表示s的数据类型，该数据类型在定义Person对象的时候指定，即在编译期间，就确定E是什么类型
public Person(E name) {//E可以是参数类型
this.name = name;
}
public E f(){//返回类型使用E
return name;
}
} 三、泛型的语法
泛型的声明:
interface接口
//比如: List , ArrayList
说明:
1) 其中T,K,V不代表值，而是表示类型。
2) 任意字母都可以。常用T表示，是Type的缩写
泛型的实例化:
要在类名后面指定类型参数的值(类型)。如:
1) List
2) Iterator
泛型语法使用
注意，在我们使用的时候如果填入泛型的类型，在调用迭代器时候可以明确指定，直接转型成我们的泛型类型即可。构造器中使用了K V 的关键字的泛型
public class GenericExercise01 {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student("小王");
Student student2 = new Student("小马");
Student student3 = new Student("小黄");
HashSet hashSet = new HashSet();
hashSet.add(student1);
hashSet.add(student2);
hashSet.add(student3);
HashMap hashMap = new HashMap();
hashMap.put(student1.getName(),student1);
hashMap.put(student2.getName(),student2);
hashMap.put(student3.getName(),student3);
System.out.println("=========I遍历获取hashSet=======");
for (Student student :hashSet) {
System.out.println(student.getName());
}
Iterator iterator = hashSet.iterator();
System.out.println("==========迭代器获取hashSet======");
while (iterator.hasNext()) {
Student next = (Student)iterator.next();
System.out.println(next.getName());
}
System.out.println("=========I遍历获取hashMap内的entry=======");
Set> entries = hashMap.entrySet();
for (Map.Entry entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}
System.out.println("=========获取key值========");
Set strings = hashMap.keySet();
for (String key : strings) {
System.out.println(key + " " + hashMap.get(key));
}
System.out.println("========迭代器取出entry========");
Set> entries1 = hashMap.entrySet();
Iterator> iterator1 = entries1.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
Map.Entry next = iterator1.next();
System.out.println(next.getKey() + " " +next.getValue());
}
}
}
class Student{
private String name;
public Student(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
} 四、泛型的注意事项
1. interface List
说明: T, E只能是引用类型，不能是基本数据类型
看看下面语句是否正确?:
List
List
2.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
3.泛型使用形式
List
List
4.如果我们这样写List list3 = new ArrayList();默认给它的泛型是[
即:
public class GenericDetail {
public static void main(String[] args) {
//1.给泛型指向数据类型是，要求是引用类型，不能是基本数据类型
List list = new ArrayList(); //OK
//List list2 = new ArrayList();//错误
//2. 说明
//因为 E 指定了 A 类型, 构造器传入了 new A()
//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
Pig aPig = new Pig(new A());
aPig.f();
Pig aPig2 = new Pig(new B());//A类型的子类型也可以接受
aPig2.f();
//3. 泛型的使用形式
ArrayList list1 = new ArrayList();
List list2 = new ArrayList();
//在实际开发中，我们往往简写
//编译器会进行类型推断, 会判断后面的<>是前面<>内的类型，会自动填入
ArrayList list3 = new ArrayList<>();
List list4 = new ArrayList<>();
ArrayList pigs = new ArrayList<>();
//4. 如果是这样写 泛型默认是 Object
ArrayList arrayList = new ArrayList();//等价 ArrayList 五、泛型的课堂练习（经典使用案例）
定义Employee类
1)该类包含: private成员变量name,sal,birthday, 其中birthday为MyDate类的对象;
2)为每一个属性定义getter, setter方法;
3)重写toString方法输出name, sal, birthday
4)MyDate类包含: private成员变量month,day,year;并为每一个属性定义gettesetter方法;
5)创建该类的3个对象，并把这些对象放入ArrayList集合中(ArrayList 需使用泛型来定义)，对集合中的元素进行排序，并遍历输出:排序方式:调用ArrayList 的sort方法，传入Comparator对象[使用泛型]，先按name排序，如果name相同，则按生日日期的先后排序。如果不太懂多看看ArrayList的排序源码分析
六、自定义泛型类
1.基本语法
class类名
成员
}
2.注意细节
1)普通成员可以使用泛型(属性、方法)
2)使用泛型的数组，不能初始化
3)静态方法中不能使用类的泛型
4)泛型类的类型，是在创建对象时确定的(因为创建对象时，需要指定确定类型)
5)如果在创建对象时，没有指定类型，默认为Object
练习
public class CustomGeneric_ {
public static void main(String[] args) {
//T=Double, R=String, M=Integer
Tiger g = new Tiger<>("john");
//
g.setT(10.9); //OK
//g.setT("yy"); //错误，类型不对
System.out.println(g);
Tiger g2 = new Tiger("john~~");//OK T=Object R=Object M=Object
g2.setT("yy"); //OK ,因为 T=Object "yy"=String 是Object子类
System.out.println("g2=" + g2);
}
}
//1. Tiger 后面泛型，所以我们把 Tiger 就称为自定义泛型类
//2, T, R, M 泛型的标识符, 一般是单个大写字母
//3. 泛型标识符可以有多个.
//4. 普通成员可以使用泛型 (属性、方法)
class Tiger {
String name;
R r; //属性使用到泛型
M m;
T t;
//5. 使用泛型的数组，不能初始化
//因为数组在new 不能确定T的类型，就无法在内存开空间
T[] ts;
public Tiger(String name) {
this.name = name;
}
public Tiger(R r, M m, T t) {//构造器使用泛型
this.r = r;
this.m = m;
this.t = t;
}
public Tiger(String name, R r, M m, T t) {//构造器使用泛型
this.name = name;
this.r = r;
this.m = m;
this.t = t;
}
//6. 静态方法中不能使用类的泛型
//因为静态是和类相关的，在类加载时，对象还没有创建
//所以，如果静态方法和静态属性使用了泛型，JVM就无法完成初始化
// static R r2;
// public static void m1(M m) {
//
// }
//方法使用泛型
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public R getR() {
return r;
}
public void setR(R r) {//方法使用到泛型
this.r = r;
}
public M getM() {//返回类型可以使用泛型.
return m;
}
public void setM(M m) {
this.m = m;
}
public T getT() {
return t;
}
public void setT(T t) {
this.t = t;
}
@Override
public String toString() {
return "Tiger{" +
"name='" + name + '\'' +
", r=" + r +
", m=" + m +
", t=" + t +
", ts=" + Arrays.toString(ts) +
'}';
}
}
七、自定义泛型接口
1.基本语法
interface接口名
}
2.注意细节
1)接口中，静态成员也不能使用泛型(这个和泛型类规定样)
2)泛型接口的类型，在继承接口或者实现接口时确定
3)没有指定类型，默认为Object
八、自定义泛型方法
1.基本语法
修饰符
2.注意细节
1）泛型方法，可以定义在普通类中，也可以定义在泛型类中
2）当泛型方法被调用时，类型会确定
3）public void eat(E e) {},修饰符后没有
3.练习
eat(U u)错误，Dog类内都正确，两个调用都是泛型方法，传入参数才确定泛型指向的类型
public class CustomMethodGenericExercise {
public static void main(String[] args) {
//T->String, R->Integer, M->Double
Apple apple = new Apple<>();
apple.fly(10);//10 会被自动装箱 Integer10, 输出Integer
apple.fly(new Dog());//Dog
}
}
class Apple {//自定义泛型类
public void fly(E e) { //泛型方法
System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
}
//public void eat(U u) {}//错误，因为U没有声明
public void run(M m) {
} //ok
}
class Dog {
}
九、泛型的基础和通配符
1)泛型不具备继承性
List
2) :支持任意泛型类型
3) :支持A类以及A类的子类，规定了泛型的上限
4) :支持A类以及A类的父类，不限于直接父类，规定了泛型的下限
public class GenericExtends {
public static void main(String[] args) {
Object o = new String("xx");
//泛型没有继承性
//List