B站韩顺平java学习笔记（十四）-- 泛型章节
目录
一 泛型的理解和好处
1 使用传统方法的问题分析
2 泛型体验，用泛型解决问题
3 泛型的好处
二 泛型基本语法
1 泛型的介绍
2 泛型语法和使用
（1）声明语法
（2）实例化
（3）应用实例
3 泛型使用的注意事项和细节
4 泛型课堂练习题
三 自定义泛型
1 自定义泛型类
（1）基本语法
（2）注意细节
（3）应用案例
2 自定义泛型接口
（1）基本语法
（2）注意细节
（3）应用实例
3 自定义泛型方法
（1）基本语法
（2）注意细节
（3）应用案例
四 泛型的继承和通配符
1 说明
2 应用案例
五 课后作业
知识点
1 得到类的简易返回值
2 Junit单元测试框架
（1）为什么需要Junit
（2）基本介绍
（3）步骤
（4）应用案例
一 泛型的理解和好处
1 使用传统方法的问题分析
（1）不能对加入到集合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，如果集合中的数据量较大，对效率有影响。
2 泛型体验，用泛型解决问题
不使用泛型，加入的数据类型可以是Dog，也可以是Cat，并且取出数据时候，需要进行向下转型使用get方法。
@SuppressWarnings({"all"})
public class Generic01 {
public static void main(String[] args) {
//使用传统的方法来解决
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(new Dog("旺财", 10));
arrayList.add(new Dog("发财", 1));
arrayList.add(new Dog("小黄", 5));
//假如我们的程序员，不小心，添加了一只猫
arrayList.add(new Cat("招财猫", 8));
//遍历
for (Object o : arrayList) {
//向下转型Object ->Dog
Dog dog = (Dog) o;
System.out.println(dog.getName() + "-" + dog.getAge());
}
}
}
/*
请编写程序，在ArrayList 中，添加3个Dog对象
Dog对象含有name 和 age, 并输出name 和 age (要求使用getXxx())
*/
class Dog {
private String name;
private int age;
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
class Cat { //Cat类
private String name;
private int age;
public Cat(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}使用泛型后，只可以加入Dog数据类型，并且取出数据时候不需要再进行向下转型。
@SuppressWarnings({"all"})
public class Generic02 {
public static void main(String[] args) {
//使用传统的方法来解决===> 使用泛型
//解读
//1. 当我们 ArrayList 表示存放到 ArrayList 集合中的元素是Dog类型 (细节后面说...)
//2. 如果编译器发现添加的类型，不满足要求，就会报错
//3. 在遍历的时候，可以直接取出 Dog 类型而不是 Object
//4. public class ArrayList {} E称为泛型,那么 Dog->E
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(new Dog("旺财", 10));
arrayList.add(new Dog("发财", 1));
arrayList.add(new Dog("小黄", 5));
//假如我们的程序员，不小心，添加了一只猫
//arrayList.add(new Cat("招财猫", 8));
System.out.println("===使用泛型====");
for (Dog dog : arrayList) {
System.out.println(dog.getName() + "-" + dog.getAge());
}
}
}
/*
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())
3.老师使用泛型来完成代码
*/
class Dog {
private String name;
private int age;
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
class Cat { //Cat类
private String name;
private int age;
public Cat(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
3 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；
（3）不再提示编译警告。
二 泛型基本语法
1 泛型的介绍
泛（广泛）型（类型）
（1）泛型又称参数化类型，是JDK5.0出现地新特性，解决数据类型的安全性问题；
（2）在类声明或实例化时只要制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，代码更简洁、健壮；
（4）泛型的作用：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) {
//注意，特别强调： E具体的数据类型在定义Person对象的时候指定,即在编译期间，就确定E是什么类型
Person person = new Person("韩顺平教育");
person.show(); //String
/*
你可以这样理解，上面的Person类
class Person {
String s ;//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(String s) {//E也可以是参数类型
this.s = s;
}
public String f() {//返回类型使用E
return s;
}
}
*/
Person person2 = new Person(100);
person2.show();//Integer
/*
class Person {
Integer s ;//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(Integer s) {//E也可以是参数类型
this.s = s;
}
public Integer f() {//返回类型使用E
return s;
}
}
*/
}
}
//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
class Person {
E s ;//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 s) {//E也可以是参数类型
this.s = s;
}
public E f() {//返回类型使用E
return s;
}
public void show() {
System.out.println(s.getClass());//显示s的运行类型
}
}
2 泛型语法和使用
（1）声明语法
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，可以多个，常用T表示，是Type的缩写
（2）实例化
要在类名后指定类型参数的值（类型）。
（3）应用实例
@SuppressWarnings({"all"})
public class GenericExercise {
public static void main(String[] args) {
//使用泛型方式给HashSet 放入3个学生对象
HashSet students = new HashSet();
students.add(new Student("jack", 18));
students.add(new Student("tom", 28));
students.add(new Student("mary", 19));
//遍历
for (Student student : students) {
System.out.println(student);
}
//使用泛型方式给HashMap 放入3个学生对象
//K -> String V->Student
HashMap hm = new HashMap();
/*
public class HashMap {}
*/
hm.put("milan", new Student("milan", 38));
hm.put("smith", new Student("smith", 48));
hm.put("hsp", new Student("hsp", 28));
//迭代器 EntrySet
/*
public Set> entrySet() {
Set> es;
return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new EntrySet()) : es;
}
*/
Set> entries = hm.entrySet();
/*
public final Iterator> iterator() {
return new EntryIterator();
}
*/
Iterator> iterator = entries.iterator();
System.out.println("==============================");
while (iterator.hasNext()) {
Map.Entry next = iterator.next();
System.out.println(next.getKey() + "-" + next.getValue());
}
}
}
/**
* 创建 3个学生对象
* 放入到HashSet中学生对象, 使用.
* 放入到 HashMap中，要求 Key 是 String name, Value 就是 学生对象
* 使用两种方式遍历
*/
class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
3 泛型使用的注意事项和细节
（1）interface List
说明：T,E只能是引用类型，不能是基本数据类型。
（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）如果是这样写，ArrayList arrayList = new ArrayList();泛型默认是 Object
等价 ArrayList
@SuppressWarnings({"all"})
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());
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, 老师推荐使用下面写法
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 4 泛型课堂练习题
//MyDate类
public class MyDate implements Comparable{
private int year;
private int month;
private int day;
public MyDate(int year, int month, int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
public int getYear() {
return year;
}
public void setYear(int year) {
this.year = year;
}
public int getMonth() {
return month;
}
public void setMonth(int month) {
this.month = month;
}
public int getDay() {
return day;
}
public void setDay(int day) {
this.day = day;
}
@Override
public String toString() {
return "MyDate{" +
"year=" + year +
", month=" + month +
", day=" + day +
'}';
}
@Override
public int compareTo(MyDate o) { //把对year-month-day比较放在这里
int yearMinus = year - o.getYear();
if(yearMinus != 0) {
return yearMinus;
}
//如果year相同，就比较month
int monthMinus = month - o.getMonth();
if(monthMinus != 0) {
return monthMinus;
}
//如果year 和 month
return day - o.getDay();
}
}
//Employee类
public class Employee {
private String name;
private double sal;
private MyDate birthday;
public Employee(String name, double sal, MyDate birthday) {
this.name = name;
this.sal = sal;
this.birthday = birthday;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getSal() {
return sal;
}
public void setSal(double sal) {
this.sal = sal;
}
public MyDate getBirthday() {
return birthday;
}
public void setBirthday(MyDate birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
public String toString() {
return "\nEmployee{" +
"name='" + name + '\'' +
", sal=" + sal +
", birthday=" + birthday +
'}';
}
}
//GenericExercise02类
@SuppressWarnings({"all"})
public class GenericExercise02 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList employees = new ArrayList<>();
employees.add(new Employee("tom", 20000, new MyDate(1980,12,11)));
employees.add(new Employee("jack", 12000, new MyDate(2001,12,12)));
employees.add(new Employee("tom", 50000, new MyDate(1980,12,10)));
System.out.println("employees=" + employees);
employees.sort(new Comparator() {
@Override
public int compare(Employee emp1, Employee emp2) {
//先按照name排序，如果name相同，则按生日日期的先后排序。【即：定制排序】
//先对传入的参数进行验证
if(!(emp1 instanceof Employee && emp2 instanceof Employee)) {
System.out.println("类型不正确..");
return 0;
}
//比较name
int i = emp1.getName().compareTo(emp2.getName());
if(i != 0) {
return i;
}
//下面是对birthday的比较，因此，我们最好把这个比较，放在MyDate类完成
//封装后，将来可维护性和复用性，就大大增强.
return emp1.getBirthday().compareTo(emp2.getBirthday());
}
});
System.out.println("==对雇员进行排序==");
System.out.println(employees);
}
} 三 自定义泛型
1 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。
（3）应用案例
@SuppressWarnings({"all"})
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);
}
}
//解读
//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)
//5. 使用泛型的数组，不能初始化
//6. 静态方法中不能使用类的泛型
class Tiger {
String name;
R r; //属性使用到泛型
M m;
T t;
//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;
}
//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) +
'}';
}
}
2 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；
② 泛型接口的类型，在一个接口继承该接口或者一个类实现该接口时确定；
③ 没有指定类型，默认为Object。
（3）应用实例
public class CustomInterfaceGeneric {
public static void main(String[] args) {
}
}
/**
* 泛型接口使用的说明
* 1. 接口中，静态成员也不能使用泛型
* 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
*/
//在继承接口 指定泛型接口的类型
interface IA extends IUsb {
}
//当我们去实现IA接口时，因为IA在继承IUsu 接口时，指定了U 为String R为Double
//，在实现IUsu接口的方法时，使用String替换U, 是Double替换R
class AA implements IA {
@Override
public Double get(String s) {
return null;
}
@Override
public void hi(Double aDouble) {
}
@Override
public void run(Double r1, Double r2, String u1, String u2) {
}
}
//实现接口时，直接指定泛型接口的类型
//给U 指定Integer 给 R 指定了 Float
//所以，当我们实现IUsb方法时，会使用Integer替换U, 使用Float替换R
class BB implements IUsb {
@Override
public Float get(Integer integer) {
return null;
}
@Override
public void hi(Float aFloat) {
}
@Override
public void run(Float r1, Float r2, Integer u1, Integer u2) {
}
}
//没有指定类型，默认为Object
//建议直接写成 IUsb
class CC implements IUsb { //等价 class CC implements IUsb {
@Override
public Object get(Object o) {
return null;
}
@Override
public void hi(Object o) {
}
@Override
public void run(Object r1, Object r2, Object u1, Object u2) {
}
}
interface IUsb {
int n = 10;
//U name; 不能这样使用
//普通方法中，可以使用接口泛型
R get(U u);
void hi(R r);
void run(R r1, R r2, U u1, U u2);
//在jdk8 中，可以在接口中，使用默认方法, 也是可以使用泛型
default R method(U u) {
return null;
}
}
3 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）应用案例
@SuppressWarnings({"all"})
public class CustomMethodGeneric {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
car.fly("宝马", 100);//当调用方法时，传入参数，编译器，就会确定类型
System.out.println("=======");
car.fly(300, 100.1);//当调用方法时，传入参数，编译器，就会确定类型
//测试
//T->String, R-> ArrayList
Fish fish = new Fish<>();
fish.hello(new ArrayList(), 11.3f);
}
}
//泛型方法，可以定义在普通类中, 也可以定义在泛型类中
class Car {//普通类
public void run() {//普通方法
}
//说明 泛型方法
//1. 就是泛型
//2. 是提供给 fly使用的
public void fly(T t, R r) {//泛型方法
System.out.println(t.getClass());//String
System.out.println(r.getClass());//Integer
}
}
class Fish {//泛型类
public void run() {//普通方法
}
public void eat(U u, M m) {//泛型方法
}
//说明
//1. 下面hi方法不是泛型方法
//2. 是hi方法使用了类声明的 泛型
public void hi(T t) {
}
//泛型方法，可以使用类声明的泛型，也可以使用自己声明泛型
public void hello(R r, K k) {
System.out.println(r.getClass());//ArrayList
System.out.println(k.getClass());//Float
}
}
四 泛型的继承和通配符
1 说明
（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。
2 应用案例
public class GenericExtends {
public static void main(String[] args) {
Object o = new String("xx");
//泛型没有继承性
//List五 课后作业
//User类
* 该类包含：private成员变量（int类型） id，age；（String 类型）name
*/
public class User {
private int id;
private int age;
private String name;
public User(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
//Dao类
* 定义个泛型类 DAO，在其中定义一个Map 成员变量，Map 的键为 String 类型，值为 T 类型。
* *
* * 分别创建以下方法：
* * (1) public void save(String id,T entity)： 保存 T 类型的对象到 Map 成员变量中
* * (2) public T get(String id)：从 map 中获取 id 对应的对象
* * (3) public void update(String id,T entity)：替换 map 中key为id的内容,改为 entity 对象
* * (4) public List list()：返回 map 中存放的所有 T 对象
* * (5) public void delete(String id)：删除指定 id 对象
*/
public class DAO {//泛型类
private Map map = new HashMap<>();
public T get(String id) {
return map.get(id);
}
public void update(String id,T entity) {
map.put(id, entity);
}
//返回 map 中存放的所有 T 对象
//遍历map [k-v],将map的 所有value(T entity),封装到ArrayList返回即可
public List list() {
//创建 Arraylist
List list = new ArrayList<>();
//遍历map
Set keySet = map.keySet();
for (String key : keySet) {
//map.get(key) 返回就是 User对象->ArrayList
list.add(map.get(key));//也可以直接使用本类的 get(String id)
}
return list;
}
public void delete(String id) {
map.remove(id);
}
public void save(String id,T entity) {//把entity保存到map
map.put(id, entity);
}
}
//Homework01类
public class Homework01 {
public static void main(String[] args) {
}
@Test
public void testList() {
//说明
//这里我们给T 指定类型是User
DAO dao = new DAO<>();
dao.save("001", new User(1,10,"jack"));
dao.save("002", new User(2,18,"king"));
dao.save("003", new User(3,38,"smith"));
List list = dao.list();
System.out.println("list=" + list);
dao.update("003", new User(3, 58, "milan"));
dao.delete("001");//删除
System.out.println("===修改后====");
list = dao.list();
System.out.println("list=" + list);
System.out.println("id=003 " + dao.get("003"));//milan
}
}
/**
* 定义个泛型类 DAO，在其中定义一个Map 成员变量，Map 的键为 String 类型，值为 T 类型。
*
* 分别创建以下方法：
* (1) public void save(String id,T entity)： 保存 T 类型的对象到 Map 成员变量中
* (2) public T get(String id)：从 map 中获取 id 对应的对象
* (3) public void update(String id,T entity)：替换 map 中key为id的内容,改为 entity 对象
* (4) public List list()：返回 map 中存放的所有 T 对象
* (5) public void delete(String id)：删除指定 id 对象
*
* 定义一个 User 类：
* 该类包含：private成员变量（int类型） id，age；（String 类型）name。
*
* 创建 DAO 类的对象， 分别调用其 save、get、update、list、delete 方法来操作 User 对象，
* 使用 Junit 单元测试类进行测试。
*
* 思路分析
* 1. 定义User类
* 2. 定义Dao泛型类
*/ 知识点
1 得到类的简易返回值
比如e是一个对象，e.getclass()返回其运行类型的包，e.getclass().getSimpleName()返回其运行类型的类名。
2 Junit单元测试框架
（1）为什么需要Junit
（2）基本介绍
（3）步骤
首先在需要测试的功能代码上书写@Test，把光标放在上面代码，摁Alt+Insert，添加JUnit5.4，等待加载完成即可点击右侧小绿色三角运行。
（4）应用案例
public class JUnit_ {
public static void main(String[] args) {
//传统方式
//new JUnit_().m1();
//new JUnit_().m2();
}
@Test
public void m1() {
System.out.println("m1方法被调用");
}
@Test
public void m2() {
System.out.println("m2方法被调用");
}
@Test
public void m3() {
System.out.println("m3方法被调用");
}
}