java泛型总结

泛型相关总结

泛型最大的特点就是只在编译阶段有效,在编译之后会采取去泛型化的措施

泛型的使用

有三种方式

  • 泛型类
  • 泛型接口
  • 泛型方法

泛型类

泛型类型用于类的定义中,被称为泛型类。通过泛型可以完成对一组类的操作对外开放相同的接口。最典型的就是各种容器类,如:List、Set、Map。

一个最普通的泛型类

/**
 * 此处T可以随便写为任意标识,常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
 * 在实例化泛型类时,必须指定T的具体类型
 *
 * @author: EarthChen
 * @date: 2018/05/05
 */
public class Generic<T> {


    private T key;

    /**
     * 泛型构造方法形参key的类型也为T,T的类型由外部指定
     *
     * @param key
     */
    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    /**
     * 泛型方法getKey的返回值类型为T,T的类型由外部指定
     *
     * @return
     */
    public T getKey() {
        return key;
    }
}

使用时如下:

/**
        * 泛型的类型参数只能是类类型(包括自定义类),不能是简单类型
        */

       //传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同,即为Integer
       Generic<Integer> genericInteger = new Generic<>(123456);

       //传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同,即为String.
       Generic<String> genericString = new Generic<>("key_vlaue");
       System.out.println(genericInteger.getKey());
       System.out.println(genericString.getKey());

       Generic generic = new Generic("111111");
       Generic generic1 = new Generic(4444);
       Generic generic2 = new Generic(55.55);
       Generic generic3 = new Generic(false);
       System.out.println(generic.getKey());
       System.out.println(generic1.getKey());
       System.out.println(generic2.getKey());
       System.out.println(generic3.getKey());

定义的泛型类,就一定要传入泛型类型实参么?并不是这样,在使用泛型的时候如果传入泛型实参,则会根据传入的泛型实参做相应的限制,此时泛型才会起到本应起到的限制作用。如果不传入泛型类型实参的话,在泛型类中使用泛型的方法或成员变量定义的类型可以为任何的类型。

泛型接口

  1. 定义一个泛型接口,泛型接口常被用在各种类的生产器中
/**
 * 定义一个泛型接口
 * 
 * @author: EarthChen
 * @date: 2018/05/05
 */
public interface Generator<T> {

    T next();
}
  1. 当实现泛型接口的类,未传入泛型实参时:
/**
 * 未传入泛型实参时,与泛型类的定义相同,在声明类的时候,需将泛型的声明也一起加到类中
 * 即:class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
 * 如果不声明泛型,如:class FruitGenerator implements Generator<T>,编译器会报错:"Unknown class"
 *
 * @author: EarthChen
 * @date: 2018/05/05
 */
public class FruitGenerator<T> implements Generator<T> {

    @Override
    public T next() {
        return null;
    }
}
  1. 当实现泛型接口的类,传入泛型实参时
/**
 * 传入泛型实参时:
 * 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator<T>
 * 但是我们可以为T传入无数个实参,形成无数种类型的Generator接口。
 * 在实现类实现泛型接口时,如已将泛型类型传入实参类型,则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
 * 即:Generator<T>,public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。
 *
 * @author: EarthChen
 * @date: 2018/05/05
 */
public class FruitGenerator2 implements Generator<String> {

    private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};

    @Override
    public String next() {
        Random rand = new Random();
        return fruits[rand.nextInt(3)];
    }
}

泛型通配符

public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
    System.out.println("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}
Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);
Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456);

showKeyValue(gNumber);

// showKeyValue这个方法编译器会为我们报错:Generic<java.lang.Integer> 
// cannot be applied to Generic<java.lang.Number>
// showKeyValue(gInteger);

同一种泛型可以对应多个版本(因为参数类型是不确定的),不同版本的泛型类实例是不兼容的。

为了解决上面的问题,可以将类型改为通配符就可以兼容

public void showKeyValue1(Generic<?> obj){
    System.out.println("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}

类型通配符一般是使用?代替具体的类型实参,注意了,此处’?’是类型实参,而不是类型形参

泛型方法

  1. 一个普通的泛型方法如下
/**
 * 泛型方法的基本介绍
 * @param tClass 传入的泛型实参
 * @return T 返回值为T类型
 * 说明:
 *     1)public 与 返回值中间<T>非常重要,可以理解为声明此方法为泛型方法。
 *     2)只有声明了<T>的方法才是泛型方法,泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
 *     3)<T>表明该方法将使用泛型类型T,此时才可以在方法中使用泛型类型T。
 *     4)与泛型类的定义一样,此处T可以随便写为任意标识,常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
 */
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
  IllegalAccessException{
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

Object obj = genericMethod(Class.forName("com.test.test"));

泛型方法的基本用法

/**
 * @author: EarthChen
 * @date: 2018/05/05
 */
public class GenericTest {


    /**
     * 泛型类
     *
     * @param <T>
     */
    public class Generic<T> {
        private T key;

        public Generic(T key) {
            this.key = key;
        }

        /**
         * 虽然在方法中使用了泛型,但是这并不是一个泛型方法。
         * 这只是类中一个普通的成员方法,只不过他的返回值是在声明泛型类已经声明过的泛型。
         * 所以在这个方法中才可以继续使用 T 这个泛型。
         *
         * @return
         */
        public T getKey() {
            return key;
        }

        /**
         * 这个方法显然是有问题的,在编译器会给我们提示这样的错误信息"cannot reslove symbol E"
         * 因为在类的声明中并未声明泛型E,所以在使用E做形参和返回值类型时,编译器会无法识别。
         public E setKey(E key){
         this.key = keu
         }
         */
    }

    /**
     * 这才是一个真正的泛型方法。
     * 首先在public与返回值之间的<T>必不可少,这表明这是一个泛型方法,并且声明了一个泛型T
     * 这个T可以出现在这个泛型方法的任意位置.
     * 泛型的数量也可以为任意多个
     * 如:public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container){
     * ...
     * }
     *
     * @param container
     * @param <T>
     * @return
     */
    public <T> T showKeyName(Generic<T> container) {
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        //当然这个例子举的不太合适,只是为了说明泛型方法的特性。
        T test = container.getKey();
        return test;
    }

    /**
     * 这也不是一个泛型方法,这就是一个普通的方法,只是使用了Generic<Number>这个泛型类做形参而已。
     *
     * @param obj
     */
    public void showKeyValue1(Generic<Number> obj) {
        System.out.println("泛型测试key value is " + obj.getKey());
    }

    /**
     * 这也不是一个泛型方法,这也是一个普通的方法,只不过使用了泛型通配符?
     * 同时这也印证了泛型通配符章节所描述的,?是一种类型实参,可以看做为Number等所有类的父类
     *
     * @param obj
     */
    public void showKeyValue2(Generic<?> obj) {
        System.out.println("泛型测试key value is " + obj.getKey());
    }

    /**
     * 这个方法是有问题的,编译器会为我们提示错误信息:"UnKnown class 'E' "
     * 虽然我们声明了<T>,也表明了这是一个可以处理泛型的类型的泛型方法。
     * 但是只声明了泛型类型T,并未声明泛型类型E,因此编译器并不知道该如何处理E这个类型。
     public <T> T showKeyName(Generic<E> container){
     ...
     }
     */

    /**
     * 这个方法也是有问题的,编译器会为我们提示错误信息:"UnKnown class 'T' "
     * 对于编译器来说T这个类型并未项目中声明过,因此编译也不知道该如何编译这个类。
     * 所以这也不是一个正确的泛型方法声明。
     * public void showkey(T genericObj){
     * <p>
     * }
     */

}

类中的泛型方法

当泛型方法出现在泛型类中时,

public class GenericFruit {


    static class GenerateTest<T> {
        public void show_1(T t) {
            System.out.println(t.toString());
        }

        /**
         * 在泛型类中声明了一个泛型方法,使用泛型E,这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同,也可以不同。
         * 由于泛型方法在声明的时候会声明泛型<E>,因此即使在泛型类中并未声明泛型,编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
         *
         * @param t
         * @param <E>
         */
        public <E> void show_3(E t) {
            System.out.println(t.toString());
        }

        /**
         * 在泛型类中声明了一个泛型方法,使用泛型T,注意这个T是一种全新的类型,可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
         *
         * @param t
         * @param <T>
         */
        public <T> void show_2(T t) {
            System.out.println(t.toString());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Apple apple = new Apple();
        Person person = new Person();

        GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();
        //apple是Fruit的子类,所以这里可以
        generateTest.show_1(apple);
        //编译器会报错,因为泛型类型实参指定的是Fruit,而传入的实参类是Person
        //generateTest.show_1(person);

        //使用这两个方法都可以成功
        generateTest.show_2(apple);
        generateTest.show_2(person);

        //使用这两个方法也都可以成功
        generateTest.show_3(apple);
        generateTest.show_3(person);
    }
}

泛型方法与可变参数

public <T> void printMsg( T... args){
    for(T t : args){
        System.out.println("泛型测试","t is " + t);
    }
}


printMsg("111",222,"aaaa","2323.4",55.55);

静态方法与泛型

静态方法无法访问类上定义的泛型;如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候,必须要将泛型定义在方法上。

如果静态方法要使用泛型的话,必须将静态方法也定义成泛型方法 。

/**
 * @author: EarthChen
 * @date: 2018/05/05
 */
public class StaticGenerator {

    /**
     * 如果在类中定义使用泛型的静态方法,需要添加额外的泛型声明(将这个方法定义成泛型方法)
     * 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
     * 如:public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息:
     * "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
     *
     * @param t
     * @param <T>
     */
    public static <T> void show(T t) {

    }
}

泛型上下界

在使用泛型的时候,我们还可以为传入的泛型类型实参进行上下边界的限制,如:类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。

  • 为泛型添加上边界,即传入的类型实参必须是指定类型的子类型public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){ System.out.println("泛型测试","key value is " + obj.getKey()); }
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");
Generic<Integer> generic2 = new Generic<Integer>(2222);
Generic<Float> generic3 = new Generic<Float>(2.4f);
Generic<Double> generic4 = new Generic<Double>(2.56);

//这一行代码编译器会提示错误,因为String类型并不是Number类型的子类
//showKeyValue1(generic1);

showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);

如果把泛型定义也改掉

public class Generic<T extends Number>{
    private T key;

    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){
        return key;
    }
}

泛型数组

在java中是”不能创建一个确切的泛型类型的数组”的

//下面这条语句是错的
//List<String>[] ls = new ArrayList<String>[10];  


// 使用通配符创建泛型数组是可以的
List<?>[] ls = new ArrayList<?>[10];  

// 这样也可以
List<String>[] ls = new ArrayList[10];

参考:https://blog.csdn.net/s10461/article/details/53941091

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