泛型的引入

前言

此篇文章适用初步了解泛型的学习者。 如对泛型已有初步了解可看博主下一篇博文： 泛型详解

一、 引入泛型

问： 顺序表（如：数组）只能保存 int 类型的元素，如果现在需要保存指向X类型对象的引用（如String类型）的顺序表，请问应该如何解决？如果又需要保存指向Y对象类型的引用呢？

答：

1. 首先，我们在学习多态过程中已知一个前提，基（父）类的引用可以指向子类的对象。
2. 其次，我们也已知 Object 是 java 中所有类的祖先类。

那么，要解决上述问题，我们很自然的想到一个解决办法，将我们的顺序表的元素类型定义成 Object 类型，这样我们的 Object 类型的引用可以指向 X类型的对象或者指向Y类型的对象了。

示例代码：

public class Point {
    private Object x;
    private Object y;

    public void setX(Object x) {
        this.x = x;
    }

    public void setY(Object y) {
        this.y = y;
    }

    public Object getX() {
        return x;
    }

    public Object getY() {
        return y;
    }
}

在这里插入图片描述

遗留问题：

现在虽然可以做到添加任意类型的引用到其中了，但遇到以下代码就会产生问题。

在这里插入图片描述

当用户不小心输入的x和y是不同类型时，编译是没问题的，但是在下面取出x和y的值时，强制类型转换就会报错，运行时异常。

一般来说，我们要求把所有的错误都提前暴露在编译阶段，程序还没跑起来就能发现错误。

所以我们需要一种机制，可以：

1. 增加编译期间的类型检查
2. 取消类型转换的使用泛型就此诞生！

引入泛型- 守门员，编译阶段检查类型是否一致的手段。

所谓的泛型指的是在类定义时不明确类型，在使用时明确类型。

二、 泛型的分类

1. 泛型类
2. 泛型方法

三、泛型类的定义及简单演示

1. 尖括号 <> 是泛型的标志
2. T和E 是类型变量(Type Variable)，变量名一般要大写
3. T和 E 在定义时是形参，代表的意思是 MyPointNew 最终传入的类型，但现在还不知道
4. 使用不同的大写字母指代不同类型

在这里插入图片描述

1. 产生对象时，T和E的类型可以相同也可以不同

在这里插入图片描述

四、泛型背后作用时期和背后的简单原理

1. 泛型是作用在编译期间的一种机制，即运行期间没有泛型的概念。
2. 泛型代码在运行期间，就是我们上面提到的，利用 Object 达到的效果（这里不是很准确，以后会做说明）。

五、泛型类的使用

// 定义了一个元素是 Book 引用的 MyArrayList
MyArrayList<Book> books = new MyArrayList<Book>();
books.add(new Book());
// 会产生编译错误，Person 类型无法转换为 Book 类型
books.add(new Person());
// 不需要做类型转换
Book book = book.get(0);
// 不需要做类型转换
// 会产生编译错误，Book 类型无法转换为 Person 类型
Person person = book.get(0);

通过以上代码，我们可以看到泛型类的一个使用方式：只需要在所有类型后边跟尖括号，并且尖括号内是真正的类型，即 E 可以看作的最后的类型。

注意： Book 只能想象成 E 的类型，但实际上 E 的类型还是 Object。

总结

1. 泛型是为了解决某些容器、算法等代码的通用性而引入，并且能在编译期间做类型检查。
2. 泛型利用的是 Object 是所有类的祖先类，并且父类的引用可以指向子类对象的特定而工作。
3. 泛型是一种编译期间的机制，即 MyArrayList< Person > 和 MyArrayList< Book > 在运行期间是一个类型。
4. 泛型是 java 中的一种合法语法，标志就是尖括号 <>。