前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >解析java泛型(一)

解析java泛型(一)

作者头像
Single
发布2018-01-04 17:08:52
8730
发布2018-01-04 17:08:52
举报

     对于我们java中的泛型,可能很多人知道怎么使用并且使用的还不错,但是我认为想要恰到好处的使用泛型,还是需要深入的了解一下它的各种概念和内部原理。本文将尽可能的囊括java泛型中的重要的概念。主要内容如下:

  • 泛型的定义及为什么要使用泛型
  • 定义一个简单的泛型类
  • 定义一个简单的泛型方法
  • 类型参数的限定
  • 泛型内部实现的基本原理
  • 泛型通配符(难点)
  • 泛型的其他实现细节 一、何谓泛型      泛型程序设计意味着编写的代码可以被不同中类型的对象重用。例如:MyList<T>,MyList<Integer>是一种类型,MyList<String>也是一种类型,但是使用的代码块都是MyList<T>,这也就是java中引入泛型的一种原因:可以增强代码的复用性,当然这种限定死类型的方式也会使得代码的安全性和可读性更高。 二、一个简单的泛型类      先看一个完整的泛型类:
代码语言:javascript
复制
/*一个简单的泛型类的声明如下*/
public class Pair<T> {
    private T a;
    private T b;
    public Pair(T a, T b){
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
}

     由此可以看出来,泛型类型和普通类型的区别主要在于:类名之后多了个<T>,并且实例域类型可以不是具体的类型而是不确定的T类型。其中,我们管T叫做类型变量,类型变量一般使用大写字母表示并且很短(在java中使用E表示集合的元素类型,K和V分别表示关键字和值的类型)。      使用具体的类型来替换类型变量的过程我们叫做实例化泛型类型。例如:Pair<Integer>,<Double>等。这其中需要注意的是:java中的9中基本类型是不能作为类型变量的,也就是:Pair<int>,是会不允许的。当然,声明一个泛型类时,不局限于一个类型变量,可以由多个类型变量,例如:

代码语言:javascript
复制
/*声明两个类型变量也是可以的*/
public class Pair<T,U> {
    private T a;
    private U b;
    public Pair(T a, U b){
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
}
//Pair<String,Integer> p new Pair<>("abc",12);
//创建泛型类实例变量的时候,可以省略类型变量,编译器可以推测出来

三、一个简单的泛型方法      怎么定义泛型类,我们已经介绍过了,接下来我们一起看看泛型方法是如何定义和调用的。

代码语言:javascript
复制
/*泛型类中定义了一个泛型方法*/
public class Pair<T> {
    //声明一个泛型方法
    public <T> T getA(T c){
        return c;
    }
}
/*main函数中调用泛型方法*/
public class Test2 {
    public static void main(String[] args){
        Pair<Integer> p = new Pair<Integer>(1,2);
        //调用泛型方法
        System.out.println(p.<Integer>show(10));
    }
}

     我们可以看到,声明一个泛型方法:public <T > T getA(T c),<T >放在返回值前面,修饰符后面,T表示返回类型。泛型方法的调用:p.<Integer>show(10),在方法名前面放置类型变量,当然也可以选择省略,当编译器没有足够的信息推测出来时就会报错,那时你再添加也不迟(但是,如果你能减轻计算机的工作的话,想必是可以提高效率的)      小结一下,泛型类和泛型方法。泛型类中可以声明泛型方法也可以声明普通方法,泛型方法可以出现在泛型类中也可以出现在普通类中,也就是它们之间并没有什么约束关系。 四、类型变量的限定      前面我们已经知道了什么是类型变量,我们看一段代码:

代码语言:javascript
复制
public class Pair<T> {
    public static <T> int myCompare(T a,T b){
        return a.compareTo(b);//此处编译不通过
    }
}

     我们知道,如果想要使用compareTo方法,就要实现Comparable接口,或者继承实现了此接口的类。此处想要使得程序正确,有两种办法。第一种:使类继承Comparable接口并且实现compareTo方法。第二种:就是使用类型变量限定。如下:

代码语言:javascript
复制
/*限定变量类型*/
public class Pair<T> {
    public static <T extends Comparable> int myCompare(T a,T b){
        return a.compareTo(b);
    }
}

     细心的同学可能已经发现,相比于原来的方法,就是使类型变量继承与Comparable接口。原来的<T >变成了<T extends Comparable>,表示:原来的T可以是任意类型的,而现在的T被限制必须实现了Comparable 接口,就是说,凡是使用此泛型的类都是直接或者间接继承了Comparable 接口并实现其中方法的。所以,一旦我们将T限定了,就不用考虑实现Comparable 接口的事情了,程序的封装性更强了。      对类型变量的限定可以由多个限定,它们之间使用&分隔,而使用逗号分隔类型变量。看个例子:

代码语言:javascript
复制
<T extends Comparable>    //一个类型变量的一个类型限定

<T extends Comparable & Serializable> //一个类型变量的两个类型限定

<T extends Comparable,U extends Serializable>//两个类型变量的类型限定

五、泛型实现的基本原理      讨论了这么多的泛型方法,泛型类以及各种使用技巧,接下来,我们一起看看虚拟机实际执行时是怎么对待我们的泛型的。我们都知道java中有编译器和虚拟机,但实际上我们的泛型在这两者看来是不一样的,也就是说,虚拟机是不认识泛型的,而只有我们强大的编译器是认识泛型的。那他们是怎么实现统一的呢?接下来我们详细来看。      在java中,无论何时定义了一个泛型,它都会自动生成一个相应的原始类型。我们叫这个过程为:类型擦除。例如下面的代码:

代码语言:javascript
复制
/*这是一段泛型类的代码*/
public class Pair<T> {
    private T a;
    private T b;

    public T getA(){
        return this.a;
    }
    
    public T getB(){
        return this.b;
    }
}
代码语言:javascript
复制
经过类型擦除之后生成原始类型:
代码语言:javascript
复制
public class Pair{
    private Object a;
    private Object b;

    public Object getA(){
        return this.a;
    }
    
    public Object getB(){
        return this.b;
    }
}

     经过对比,我们可以得出结论:去除了泛型的标志性符号<>并且所有的T类型都被替换成Object类型了。难道我们的类型擦除就是将所有的未知类型转换为Object类型吗?当然不是,类型擦除是有规则的而不是一味的将未知类型T转换成Object类型的。      对于有限定的类型变量就将用类型变量的第一个限定类型替换。如:Pair<T extends Comparable & Serializable>,就会选择用Comparable替换所有的T并去除修饰在类后面的泛型符号,生成原始类型。      对于没有限定类型的类型变量就默认使用Object替换类型变量。例如:Pair<T>就会使用Object替换所有的T类型变量。      最后小结一下,类型擦除针对是否有类型限定类型,根据不同的状况进行替换生成相应的原始类型供jvm调用。 未完,待续。。。。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2017-02-24 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档