Java学习之路（十四）泛型

最新推荐文章于 2024-11-26 20:51:43 发布

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本文介绍了Java泛型的概念及其重要性，详细解释了泛型作为方法参数、自定义泛型类、泛型方法和泛型接口的用法。通过示例展示了如何避免运行时类型错误并提高代码复用性。

一、泛型是什么？

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

二、为什么使用泛型？

在Java增加泛型之前，泛型程序设计使用继承来实现。但是，这样做的坏处是：

需要强制转换
可向集合添加任意类型的对象，存在风险

使用泛型时，在编译时就可以对非法的类型进行检测。

List list = new ArrayList();
list.add("str");
list.add(1);

// 遍历方法
for (int i=0; i<list.size(); i++) {
    String string = (String)list.get(i);	// 抛出ClassCastException异常
    System.out.println(string);
}

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("str");
list.add(1);	// 编译不通过

// 遍历方法
for (int i=0; i<list.size(); i++) {
    String string = (String)list.get(i);
    System.out.println(string);
}

三、泛型的使用

（一）泛型作为方法参数

// 普通方法参数
public static void main(String[] args) {
    TestMain2 testMain2 = new TestMain2();
    List<String> list = new ArrayList<String>();
    list.add("1");
    list.add("2");
    list.add("3");

    testMain2.showList(list);

}

public void showList(List<String> list) {
    for (String string:list) {
        System.out.println(string);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    TestMain3 testMain3 = new TestMain3();

    Animal animal1 = new Animal("动物1");
    Animal animal2 = new Animal("动物2");
    Animal animal3 = new Animal("动物3");

    Cat cat1 = new Cat("猫1");
    Cat cat2 = new Cat("猫2");
    Cat cat3 = new Cat("猫3");

    CatSon catSon1 = new CatSon("猫子1");
    CatSon catSon2 = new CatSon("猫子2");
    CatSon catSon3 = new CatSon("猫子3");

    List<Animal> animals = new ArrayList<>();
    List<Cat> cats = new ArrayList<>();
    List<CatSon> catSons = new ArrayList<>();

    animals.add(animal1);
    animals.add(animal2);
    animals.add(animal3);

    cats.add(cat1);
    cats.add(cat2);
    cats.add(cat3);

    catSons.add(catSon1);
    catSons.add(catSon2);
    catSons.add(catSon3);

    testMain3.show1(animals);	// 编译不通过
    testMain3.show1(cats);
    testMain3.show1(catSons);

    testMain3.show2(animals);
    testMain3.show2(cats);
    testMain3.show2(catSons);	// 编译不通过

}

// 泛型上限为Cat
public void show1(List<? extends Cat> list) {
    for (int i=0; i<list.size(); i++) {
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

// 泛型下限为Cat
public void show2(List<? super Cat> list) {
    for (int i=0; i<list.size(); i++) {
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

（二）自定义泛型类

public class TestClass<T> {
	
	private T msg;
	
	public TestClass(){
		
	}
	
	public TestClass(T msg){
		this.setMsg(msg);
	}

	public T getMsg() {
		return msg;
	}

	public void setMsg(T msg) {
		this.msg = msg;
	}

	public static void main(String[] args) {
		TestClass<Integer> testClass = new TestClass<>(1);
//		TestClass<Integer> testClass2 = new TestClass<>("测试");	// 编译不通过
		TestClass<String> testClass3 = new TestClass<>("测试");
		
		System.out.println(testClass.getMsg());
		System.out.println(testClass3.getMsg());

	}

}

（三）自定义泛型方法

泛型方法不一定要定义在泛型类里

修饰符 <T> 返回值 方法名(参数类型 参数名){
    方法实现功能
}

public <T> void printValue(T t){
   System.out.println(t);
}

（四）自定义泛型接口

public interface Test<T> {
	public T myTest();
	
}

public class TestIm1 implements ITest<T> {		// 编译报错

	@Override
	public T myTest() {
		return null;
	}

}

public class TestIm1<T> implements ITest<T> {	// 编译正常

	@Override
	public T myTest() {
		return null;
	}

}

public class TestIm1 implements ITest<String> {	// 编译正常

	@Override
	public String myTest() {
		return null;
	}

}