java学习笔记-泛型

慢慢来比较快,虚心学技术

前言:早期java使用Object表示任意类型,那么在使用任意类型方法的时候,需要进行向下强转,有可能会导致编译通过,而运行时类型转换错误(如一个list中装了不同的类对象,强转失败)

概念(起源)

泛型: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

我们先来看一个示例

List list = new ArrayList();
list.add("test");
list.add(1);
list.add(true);

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    String str= (String) list.get(i);
    System.out.println("value:" + str);
}

运行代码结果:

value:test
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
    at com.java.SimpleTest.GenericTest.errorTest(GenericTest.java:34)
    at com.java.SimpleTest.GenericTest.main(GenericTest.java:15)

可以看到,代码编译通过但是运行时报类型转换异常ClassCastException。原因是编译时JVM识别到List中的数据符合List指定的数据类型,所以编译通过,而运行时强转类型报错,导致运行时异常。也就引出了前言中的问题,那就是编译正常的类型代码可能在运行时报类型转换异常。那么泛型就是为了解决这一矛盾而产生的。

//List源代码(将类型作为参数传入,规定使用的对象类型)
public interface List extends Collection

//List使用
//将list中的对象的类型作为参数传入
List list = new ArrayList<>();
list.add("test");

//再使用不同的类型进行操作的时候直接编译不通过
list.add(1);

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。他将类型明确的工作推迟到创建对象或调用方法的时候才去明确,所以具有如下特点:

1.健壮性,只要在编译时期没有出现警告,那么运行时期就不会出现ClassCastException异常.

2.灵活性,不会指定必须使用哪种类型,也就为方法或者类提供了更多的可能性,且不许改变代码

由于java特性限制,泛型类型也具备一个特性:

3.泛型类型只能是引用类型,不可以是基本类型

类型擦除

在JDK5之前是没有泛型这个概念的,那泛型是如何兼容JDK5以前的版本的呢?

Java中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的。在生成的Java字节代码中是不包含泛型中的类 型信息的。使用泛型的时候加上的类型参数,会被编译器在编译的时候去掉,只保留泛型类型上限。这个过程就称为类型擦除

如:

//代码编写:
List list = new ArraList<>();

//编译时:类型擦除,保留类型上限(String的类型上限为Object)
List list = new ArrayList<>();

泛型类(泛型接口)

泛型类就是把泛型定义在类上,用户使用该类的时候,才把类型明确下来(如List的声明)

//将泛型类型E作为参数传入,在创建实例时指定E的类型,往后便只能使用E类型,保证语法正确性
public interface List extends Collection

//自定义泛型类
public class MyList{

    public boolean isNull(T t){
        if(t==null){
            return true;
        }
        return false;
    }

    public boolean isNum(E e){
        if(e instanceof  Integer){
            return true;
        }
        return false;
    }
}

//使用自定义泛型类
MyList mylist = new MyList<>();

其中:MyList 中的T和E叫做类型参数变量

MyList 叫做泛型类

MyList 中的String和Integer叫做实际类型参数

注意:由上述代码可知,定义在泛型类中的类型参数变量,在泛型类中的方法也可以使用

泛型方法

问题:如果我们之想要某一个方法可以实现类型动态,而不是大张旗鼓的整一个泛型类出来,怎么办?

泛型方法:该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型,编译器适当地处理每一个方法调用

泛型方法声明:

public static < E > void printE( E e){
      System.out.println(e.toString());

}

public static < T > T getT( T t){
       return t;
}

其中,与上述泛型类中的一个意思,都是定义一个泛型类型,只不过这个是定义在方法声明的时候,作用域也只在方法内生效,可以作为参数传入,也可以作为返回值类型

类型通配符

类型通配符

一般是使用?代替具体的类型参数

/**
* 输出任意类型列表
*/
public static void showData(List data){
   System.out.println(data.get(0).getClass());
   System.out.println(data.toString());
}

类型通配符上限

如果想要限定方法中可传入的类型参数的范围,就需要设定通配符上限,设定类型通配符上限后,泛型方法只能在限定范围内,如下addCount方法的类型参数变量只能是Integer的子类

/**
* 限定类型
*/
public static  void addCount(List datas){
    for(int i=0;i

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