0001_Java泛型

原创

云台大树

修改于 2022-05-21 23:29:36

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泛型类

泛型类声明时，在类名后面的尖括号内，放置一个或多个类型参数

class GenericMemoryCall<AnyType> {
    private AnyType storedValue;
    
    public AnyType read() {
        return storedValue;
    }
    
    public void write( AnyType x ) {
        storedValue = x;
    }
}

泛型接口

泛型接口的声明方式同泛型类是一致的，在接口名后紧跟一个尖括号，里面放置类型参数

interface Comparable<AnyType> {
    public int compareTo( AnyType other );
}

泛型方法

显示泛型方法的声明同普通方法类似，唯一不同：在方法声明处执行一个泛型类型，显示的表明该方法是泛型方法

public static <AnyType> boolean contains( AnyType[] arr, AnyType x ) {
    for( AnyType val : arr ) {
        if( x.equals( val ) ) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

<AnyType>显示表明该方法是泛型方法, 且该泛型类型还可以指定泛型类型界限

这个例子里要求：泛型必须实现了Comparable<?>接口，且该接口里的类型必须是泛型类型及其超类

public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>> AnyType findMax( AnyType[] arr ) {
    int maxIndex = 0;
    for( int i = 1; i < arr.length; i++ ) {
        if( arr[i].compareTo( arr[ maxIndex ] ) > 0 ) {
            maxIndex = i;
        }
    }
    return arr[ maxIndex ];
}

泛型通配符 - `?`

通配符表示参数类型的子类(或超类)：extends表示子类， super表示超类

// 子类 - 只能接收Shape类及其子类
public static double totalArea( Collection<? extends Shape> arr ) {
    double total = 0;
    for( Shape s : arr ) {
        if( s != null ) {
            total += s.area();
        }
    }
    return total;
}

// 父类 - 只能接收Shape类及其父类
public static double totalArea( Collection<? super Shape> arr ) {}

类型擦除

泛型类可以由编译器通过所谓的类型擦除(type erasure)过程而转变成非泛型类。编译器生成一种与泛型类同名的原始类(raw class)，但是类型参数都被删去了。类型变量由它们的类型界限来代替，当一个具有擦除返回类型的泛型方法被调用的时候，一些特性自动被插入。如果使用一个泛型类而不带类型参数，那么使用的是原始类

由于类型擦除的存在，有以下的限制需要遵守：

基本类型 - 基本类型不能用做类型参数，如GenericMemoryCell<int>就是错误的，必须使用基本类型的包装类
instanceof检测 instanceof检测和类型转换工作只对原始类进行。下面的例子里，所有的类型转换都是成功的，因为所有的类型都是GenericMemoryCell(编译器生成的与泛型类同名的原始类，但是删去了参数类型！) 但是最后一行中，由于对read()的调用企图返回一个String对象会产生一个运行时错误，该方法在运行时只能返回类型边界值 - 此例中为______Object


public void instanceofLimitation() {     GenericMemoryCell<Integer> cell_int = new GenericMemoryCell<>();     cell_int.write( 4 );     Object cell_obj = cell_int;     GenericMemoryCell<String> cell_str = (GenericMemoryCell<String>) cell_int;     String s = cell_str.read( ); }

static的语境 在泛型类中，static方法和static域都不可引用类的类型变量，因为在类型擦除后，类型变量就不存在了。由于实际上只存在一个原始类，因此static域在该类的诸泛型实例之间是共享的
泛型类型的实例化 不能创建泛型类型的实例，注意是泛型类型的实例，而不是泛型类的实例。 T obj = new T(); 中右边的实例化是非法的
泛型数组对象 也不能创建一个泛型类型的数组，注意是泛型类型的数组，而不是泛型类的数组 T[] arr = new T[10];中右边的数组实例化是非法的
参数化类型的数组 参数化类型的数组的实例化时非法的 - 下面的例子中，最后一行会产生一个ClassCastException异常，原因见instanceof检测


public void f() {     GenericMemoryCell<String>[] arr_str = new GenericMemoryCell<> 10 ;     GenericMemoryCell<Double> cell_double = new GenericMemoryCell<>();     cell_double.write( 4.5 );     Object[] arr_obj = arr_str;     arr_obj 0  = cell;     String s = arr_str 0 .read(); }

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