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java 范型

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乐事
修改2021-06-01 15:10:14
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修改2021-06-01 15:10:14
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文章被收录于专栏:日常笔记

Class<T>

让 Foo.class 是 Class<Foo> 类型有什么好处?通过类型推理的魔力,可以提高使用反射的代码的类型安全。另外,还不需要将 Foo.class.newInstance() 强制类型转换为 Foo。比如有一个方法,它从数据库检索一组对象,并返回 JavaBeans 对象的一个集合。您通过反射来实例化和初始化创建的对象,但是这并不意味着类型安全必须完全被抛至脑后。例如下面这个方法:

代码语言:javascript
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public <T> T getInstant(Class<T> t) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
    T r = t.newInstance();
    return r;
}

SelfBound

可以防止类型重载

泛型不是协变的

PECS法则

在泛型不是协变中提到,在使用 List< Number> 的地方不能传递 List< Integer>,那么有没有办法能让他两兼容使用呢?答案是:有,可以使用通配符。

主要是 extends 和 super 关键字。比如:

代码语言:javascript
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HashMap< T extends String>;
HashMap< ? extends String>;
HashMap< T super String>;
HashMap< ? super String>;

? extends T

类型的上界是 T,参数化类型可能是 T 或 T 的子类:

代码语言:php
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public class Test {
    static class Food {}
    static class Fruit extends Food {}
    static class Apple extends Fruit {}

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<? extends Fruit> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add(new Food());     // compile error
        fruits.add(new Fruit());    // compile error
        fruits.add(new Apple());    // compile error

        fruits = new ArrayList<Fruit>(); // compile success
        fruits = new ArrayList<Apple>(); // compile success
        fruits = new ArrayList<Food>(); // compile error
        fruits = new ArrayList<? extends Fruit>(); // compile error: 通配符类型无法实例化  

        Fruit object = fruits.get(0);    // compile success
    }
}

存入数据:

  • 赋值是参数化类型为 Fruit 的集合和其子类的集合都可以成功,通配符类型无法实例化。
  • 编译器会阻止将Strawberry类加入fruits。在向fruits中添加元素时,编译器会检查类型是否符合要求。因为编译器只知道fruits是Fruit某个子类的List,但并不知道这个子类具体是什么类,为了类型安全,只好阻止向其中加入任何子类。
  • 那么可不可以加入Fruit呢?很遗憾,也不可以。事实上,不能往使用了? extends的数据结构里写入任何的值。

读取数据

但是,由于编译器知道它总是Fruit的子类型,因此我们总可以从中读取出Fruit对象:

代码语言:text
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Fruit fruit = fruits.get(0);

? super T

表示类型的下界是 T,参数化类型可以是 T 或 T 的超类:

代码语言:php
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public class Test {
    static class Food {}
    static class Fruit extends Food {}
    static class Apple extends Fruit {}

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<? super Fruit> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add(new Food());     // compile error
        fruits.add(new Fruit());    // compile success
        fruits.add(new Apple());    // compile success

        fruits = new ArrayList<Fruit>(); // compile success
        fruits = new ArrayList<Apple>(); // compile error
        fruits = new ArrayList<Food>(); // compile success
        fruits = new ArrayList<? super Fruit>(); // compile error: 通配符类型无法实例化      

        Fruit object = fruits.get(0); // compile error
    }
}

存入数据:

  • super 通配符类型同样不能实例化,Fruit 和其超类的集合均可赋值
  • 这里 add 时 Fruit 及其子类均可成功,为啥呢?因为已知 fruits 的参数化类型必定是 Fruit 或其超类 T,那么 Fruit 及其子类肯定可以赋值给 T。
  • 出于对类型安全的考虑,我们可以加入Apple对象或者其任何子类(如RedApple)对象(因为编译器会自动向上转型),但由于编译器并不知道List的内容究竟是Apple的哪个超类,因此不允许加入特定的任何超类型。

读取数据

编译器在不知道这个超类具体是什么类,只能返回Object对象,因为Object是任何Java类的最终祖先类。

代码语言:text
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Object fruit = apples.get(0);

PECS原则总结

从上述两方面的分析,总结PECS原则如下:

  • 如果要从集合中读取类型T的数据,并且不能写入,可以使用 ? extends 通配符;(Producer Extends)
  • 如果要从集合中写入类型T的数据,并且不需要读取,可以使用 ? super 通配符;(Consumer Super)
  • 如果既要存又要取,那么就不要使用任何通配符。

PECS JDK源码案例Collections copy方法

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

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

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