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泛型看这一篇就够了

1、为什么我们需要泛型?

通过两段代码就可以知道为什么需要泛型  

/***

* 没有泛型的时候实现加法

*/

publicclassNonGeneric{

 //我们接到一个需求 两个整数相加 ,然后我们就实现了如下代码

 publicintaddInt(intx,inty){

     return x+y;

}

 //业务 发展了 需要 两个浮点数 相加

 publicfloataddFloat(floatx,floaty){

     return x+y;

}

 //业务又又又发展了 需要两个double相加

 publicdoubleaddDouble(doublex,doubley){

     return x+y;

}

 //就是应为参数类型不同 重写这个方法 ,

 //能不能只写一段代码逻辑相同,传入int folat double 都行呢!

 //泛型的应用场景之1,可以传入不同的数据(参数)类型,执行相同的代码

 publicvoid listDemo(){

     /**

     * list没有用泛型的时候 ;add元素的时候 他们都变成了object类型的,

     * get的时候 必须加一个强制

     * 类型转换,就因为要加强转,所以如果add的是int 他就会报错

     * java.lang.ClassCastException:

     * java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String

     */

     Listlist=newArrayList();

     list.add("爱码士赵Sir");

     list.add("轩轩吖");

     list.add(100);

     for(inti=;i

         Stringname=(String)list.get(i);

         System.out.println("name:"+name);

    }

     /***

     *   泛型的应用场景之2,定义了泛型之后,

     * 使用的过程中直接指定这个list所盛装的类型只能放String,

     * 这样我们就能在编译期,找到这个错误,

     * 也避免了我们在使用的时候的强制类型转换

     */

     Listlist2=newArrayList();

     list2.add("爱码士赵Sir");

     list2.add("轩轩吖");

//       list2.add(100);

     for(inti=;i

         Stringname=list2.get(i);

         System.out.println("name:"+name);

    }

}

 publicstaticvoidmain(String[]args) {

     NonGenericnonGeneric=newNonGeneric();

     System.out.println(nonGeneric.addInt(1,2));

     System.out.println(nonGeneric.addFloat(1f,2f));

     System.out.println(nonGeneric.addDouble(1d,2d));

     nonGeneric.listDemo();

}

}

适用于多种数据类型执行相同的代码

我们使用了泛型之后,在我们编码的过程中就可以指定我们数据类型,而不需要进行强制类型转换

如果我们插入了错误的数据类型,在编译器就能发现这个错误,不至于我们到了运行期才抛这个异常

2、泛型类、泛型接口定义

泛型的定义:参数化的类型,在我们普通的方法中,传入的int x,int y这是参数对吧,调用方法的时候传进去一个实际的值,参数类型:这个参数在定义的时候,这个参数类型本身,把它参数化,在实际 调用的时候,我们再告诉方法这个参数是什么类型,这就是所谓的泛型

泛型类的定义和使用

/***

* 泛型类的定义

* @param

*/

publicclassNormalGeneric{

 privateTdata;

 publicNormalGeneric() {

}

 publicNormalGeneric(Tdata) {

     this.data=data;

}

 publicTgetData() {

     returndata;

}

 publicvoidsetData(Tdata) {

     this.data=data;

}

 publicstaticvoidmain(String[]args) {

     NormalGenericnormalGeneric=newNormalGeneric();

     normalGeneric.setData("OK");

     System.out.println(normalGeneric.getData());

}

}

泛型接口的定义和使用

publicinterfaceGenertor{

 publicTnext();

}

/***

* 实现方法一,不指定泛型类型,泛型类实现泛型方法,实现类也是一个泛型类

* 在使用的时候和平常的泛型类没有太大的差别

* @param

*/

publicclassImplGenertorimplements Genertor{

 @Override

 publicTnext() {

     returnnull;

}

}

/***

* 实现方法二:指定泛型类型,实现方法的返回值 是指定的类型String,而实现方法一里面

* 返回值还是一个泛型

*/

publicclassImplGenertor2implementsGenertor{

 @Override

 publicStringnext() {

     returnnull;

}

}

3、泛型方法辨析

泛型方法是独立的,不一定非得再泛型类里,泛型接口里声明泛型方法的标志就是返回值和权限修饰符中间的在普通类中可以使用泛型方法,在泛型类里也是可以使用泛型方法的和泛型类和接口一样 都是在使用它的时候,才告诉编译器我们的数据类型 像下边的一些高版本的JDK变的比较聪明,会自动推断出类型比如下面的第二行代码

//泛型方法的标志就是返回值和权限修饰符中间的

//在普通类中可以使用泛型方法,在泛型类里也是可以使用泛型方法的

 publicTgenericMethod(T...a){

     return a[a.length/2];

}

 publicvoid test(intx,inty){

     System.out.println(x+y);

}

 publicstaticvoidmain(String[]args) {

     GenericMethodgenericMethod=newGenericMethod();

     genericMethod.test(1,1);

     //和泛型类和接口一样 都是在使用它的时候,才告诉编译器我们的数据类型 像下边的

     //一些高版本的JDK变的比较聪明,会自动推断出类型比如下面的第二行代码

     System.out.println(genericMethod.genericMethod("小明","小红","小绿"));

     System.out.println(genericMethod.genericMethod(12,34,45));

}

publicclassGenericMethod2{

 publicclassGeneric{

     privateTkey;

     publicGeneric(Tkey) {

         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

     //这只是类中的一个普通成员方法,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

     publicTgetKey(){

         returnkey;

    }

     /***

     * 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消息 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

     * @param key

     * @return

     */

//       public E setKey(E key){

//           this.key=key;

//       }

}

 /***

 * 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这个泛型类做形参而已

 * @param obj

 */

 publicvoidshow(Genericobj){

}

 /***

 * 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 E

 * 虽然我们声明了,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如何处理E这个类型

 * @param ab

 * @param

 * @return

 */

//   public T show(E ab){

//

//   }

 /***

 * 普通的类中没有泛型的T 所以这个方法也是有问题的

 * @param obj

 */

//   public void show(T obj){

//

//   }

}

不是所有写在泛型方法里的方法都叫泛型方法

泛型方法的标志是

publicclassGenericMethod3{

 staticclassFruit{

     @Override

     publicStringtoString() {

         return"Fruit";

    }

}

 staticclassAppleextendsFruit{

     @Override

     publicStringtoString() {

         return"Apple";

    }

}

 staticclassPerson{

     @Override

     publicStringtoString() {

         return"Person";

    }

}

 staticclassGenerateTest{

     public voidshow_1(Tt){

         System.out.println(t.toString());

    }

     /***

     * 在泛型类中 声明了一个泛型方法,使用泛型E,这种泛型可以为任意类型

     * 类型可以与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,因此即使在泛型类中并未声明泛型

     * 编译器也能够正确的识别泛型方法中识别的泛型

     * @param t

     * @param

     */

     publicvoidshow_3(Et){

         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

     */

     publicvoidshow_2(Tt){

         System.out.println(t.toString());

    }

     publicstaticvoidmain(String[]args) {

         Appleapple=newApple();

         Personperson=newPerson();

         GenerateTestgenerateTest=newGenerateTest();

         generateTest.show_1(apple);//apple 是fruit的子类 这没有问题

//           generateTest.show_1(person);//传person 肯定是不行的

         generateTest.show_2(apple);

         generateTest.show_2(person);//因为泛型方法 所以 完全可以把person传进去,泛型 方法里的参数类型,不管和泛型类,相同还是不相同,都得看成两个不同的参数类型

         generateTest.show_3(apple);

         generateTest.show_3(person);//泛型类里的泛型方法的泛型类型以泛型方法为准 泛型类的泛型类型只影响泛型类的普通方法

    }

}

}

4、如何限定类型变量

先来一段代码

publicclassArrayAlg{

 publicstaticTmin(Ta,Tb){

     if(a.compareTo(b)>)returna;

     else returnb;

}

}

首先 这段代码是有问题的,这是一个普通的类,写了一个泛型方法,这个方法做的事情是比较两个数,传进两个数返回一个最小值,我们怎么确定传进来的 a和  b 都有compareTo方法呢,这就用到了类型变量的限定

publicclassArrayAlg{

 publicstaticTmain(Ta,Tb){

     if(a.compareTo(b)>)returna;

     else returnb;

}

 publicstaticTmain(Ta,Tb){

     if(a.compareTo(b)>)returna;

     else returnb;

}

     publicstaticTtest(Ta,Tb){

//       if(a.compareTo(b)>0) return a;

//       else return b;

     return a;

}

 staticclassTest{}

}

extends Comparable 就限定了这个泛型,传进的值必须实现了或者继承了Comparable这个接口,如果传进没有实现或继承Comparable的类或者接口,会在编译器就会报错,提示你传入的类型不对,限定类型是可以传多个接口的,如果是类和接口混用的话,类只能有一个,并且要放到第一个,放到第一个是java语法的规范!多个限定类型用&连接,泛型方法可以这样限定,泛型类和泛型接口接口也可以这样限定

5、泛型使用中的约束性和局限性

不能实例化类型变量

public class Restrict {

private T data;

// 不能实例化类型变量

public Restrict() {

this.data = new T();//这种是不被允许的

}

}

静态域或者方法里不能引用类型变量

public class Restrict {

private T data;

// 静态域或者方法里不能引用类型变量

private static T instance; //这个也是不被允许的

}

这里为什么静态域或者静态方法不能引用类型变量,是因为泛型的类型,只有在创建这个泛型类型的时候才会知道他的类型是什么,而我们的staitc 执行时间是在构造方法前,所以他不允许,但是如果静态方法是泛型方法,是可以引用的!

泛型的类型不能是基本类型 ,只能是他的包装类型,因为基本类型不是一个对象

泛型不允许用instanceof 来判定类型

打印的结果是true,打印的name也是一样的Restrict

Restrict 是这两个类型的原生类型,getClass的时候也只能获取到原生类型,获取不到泛型类型

可以定义泛型数组,但是不能创建这个数组

泛型类不能继承Exception/Throwable

不能捕获泛型类 对象

但是可以throw出去

public void doWork(T t) throws T{

try{

}catch (Throwable e){

throw t;

}

}

6、泛型类型的继承规则

public static void main(String[] args) {

Pair employeePair=new Pair();

Pair workerPair=new Pair();

}

1、Worker 是派生自 Employee,Worker是Employee的子类,但是Pair  和 Pair没有任何继承关系的在普通的类中,是可以父类声明直接实例化子类的但是加上泛型类之后,就不可以了

2、泛型类可以继承或者扩展其他泛型类什么意思呢?

public static void main(String[] args) {

Pair employeePair=new Pair();

Pair workerPair=new Pair();

Pair employeePair3=new EXtendPair();

}

private static class EXtendPair extends Pair{

}

上面这个图片也说明了Pair  和 Pair没有任何继承关系,但是我也想set进去怎么办!通配符就派上用场了

7、通配符类型

首先我们定义几个类Fruit Apple Orange HongFuShi,几个类的派生关系如下GenericType是一个很标准的泛型类,没有任何特殊的地方虽然Fruit和Orange是派生关系,但是print(b)会报错的, GenericType和GenericType是没有关系的,这个上面已经说过

7.1上界通配符

通配符来了?extends Fruit,这个代表什么意思呢?它表示GenericType 传进来的类型参数可以是Fruit及他的子类

这样你打印b的时候就可以了,通配符只用于方法里,泛型类和泛型接口是不能用的,这个和限定类型是不一样的.这个通配符规定了传入类型的上界,只能是Fruit本身及子类,上界通配符有什么限制呢?我往里面set值的时候回报编译错误,get的时候也只能用Fruit来接收 为什么呢?上界通配符传入的时候  一定是Fruit的子类及本身,所以我get的时候,不管我传进去的本身是什么,它一定是个Fruit,但是我不能确定它是个苹果,但是set的时候为什么不行呢?是因为set的时候它肯定知道你是一个水果,但是你具体是那个子类,它并不知道,所以是会有问题的所以这个上界通配符,只用于安全的访问数据

7.2下界通配符

由上图可知,我们用了?super之后发现 ,我们只能放进Apple及它的父类,?super Apple 表示GenericType的参数类型的下界是Apple使用下界通配符的时候,你只能set Apple 及它的子类,你不能set它的父类,get的时候只能是Objec接收,其他的都不可以,因为Objct是 所有类的父类,你放进去的时候,编译器肯定能确定的是,它是Apple父类,但是具体是那个父类,不知道 ,但Object 一定是他们的父类,为什么set的时候能set进去Apple的子类,是因为所有apple的子类都能安全的转型为Apple下界通配符,只能用于安全的写入数据

8、虚拟机是如何实现泛型的?

其实java的泛型是一个假的伪泛型,在JVM里是用类型擦除来实现泛型的,在C#里的泛型才是一个真真正正的泛型

public class GenericType {

private T data;

public T getData() {

return data;

}

public void setData(T data) {

this.data = data;

}

}

虽然我们定义了一个泛型,在JDK里, data 是一个Object就变成下边的这样

public class GenericType {

private Object data;

public Object getData() {

return data;

}

public void setData(Object data) {

this.data = data;

}

}

但是如果是用了限定符来限定的泛型类呢,会擦除成什么样子的呢

public class GenericType {

private T data;

public T getData() {

return data;

}

public void setData( T data) {

this.data = data;

}

}

它会擦除成这样

public class GenericType {

private Comparable data;

public Comparable getData() {

return data;

}

public void setData( Comparable data) {

this.data = data;

}

}

会以extens 后面的第一个类型来作为擦除类型,但是后边的怎么办呢?后边的 Serializable你在用到它的方法时,编译器会插入一段强制转型的代码把编译好的class打开看一下,擦除之后他们的类型 是一样的,所以这种方式在编译器中是不通过的,在字节码 里有一个属性 Signature (弱记忆)会记录 泛型信息 ,原始类型啥的,并不是把类型擦除的很干净,啥都不剩

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20200917A0K7JS00?refer=cp_1026
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