Java 中的泛型

目录

一、泛型的概念

1.什么是泛型

2.为什么要有泛型

二、自定义泛型类、泛型方法

1.自定义泛型类

2.自定义泛型方法

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一、泛型的概念

1.什么是泛型

        所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类

型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时（例如，

继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时）确定（即传入实

际的类型参数，也称为类型实参）。

        从JDK1.5 以后， Java 引入了“参数化类型（ Parameterized type ）”的概念，

允许我们在创建集合时再指定集合元素的类型，正如： List<String> ，这表明

该 List 只能保存字符串类型的对象。

        JDK1.5改写了集合框架中的全部接口和类，为这些接口、类增加了泛型支持，

从而可以在声明集合变量、创建集合对象时传入类型实参。

2.为什么要有泛型

         Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生

ClassCastException异常。同时，代码更加简洁、健壮。

        List list = new ArrayList();
        list.add(32);
        list.add(56);
        list.add(89);
        // 问题1：类型不安全，因为add()的参数是Object类型，意味着任何类型的对象都可以添加成功
        list.add("AA");

        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            // 问题2：需要使用强转，繁琐。还有可能导致ClassCastException异常
            Integer i = (Integer) iterator.next();
            int score = i;
            System.out.println(score);
        }

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(32);
        list.add(56);
        list.add(89);
        // 编译报错，保证类型的安全
        list.add("aa");

        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            // 因为添加的都是Integer类型，避免了强转操作
            Integer i = iterator.next();
            int score = i;
            System.out.println(score);
        }

二、自定义泛型类、泛型方法

1.自定义泛型类

        interface List<T> 和 class GenTest<K,V>

其中， T,K,V 不代表值，而是表示类型。这里使用任意字母都可以。

常用 T 表示，是 Type 的缩写。

1. 泛型类可能有多个参数，此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如： <E1,E2,E3>

2. 泛型类的构造器如下： public GenericClass(){} 。 而下面是错误的：public GenericClass<E>(){}

3. 实例化后，操作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。

4. 泛型不同的引用不能相互赋值。 尽管在编译时ArrayList<String> 和 ArrayList<Integer> 是两种类型，但是，在运行时只有 一个ArrayList 被加载到 JVM 中。

5. 泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照 Object 处理，但不等价于Object 。 经验： 泛型要使用一路都用。要不用，一路都不要用。

6. 如果泛型结构是一个接口或抽象类，则不可创建泛型类的对象。

7. jdk1.7 ，泛型的简化操作： ArrayList<Fruit> flist = new ArrayList<>();

8. 泛型的指定中不能使用基本数据类型，可以使用包装类替换。

9. 在类 / 接口上声明的泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态 属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在 静态方法 中不能使用类的泛型。

10. 异常类不能是泛型的

11. 不能使用 new E[] 。但是可以： E[] elements = (E[])new Object[capacity]; 参考：ArrayList 源码中声明： Object[] elementData ，而非泛型参数类型数组。

12. 父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型：

        子类不保留父类的泛型：按需实现

                没有类型 擦除

                具体类型

        子类保留父类的泛型：泛型子类

                全部保留

                部分保留

结论：子类必须是“富二代”，子类除了指定或保留父类的泛型，还可以增加自

己的泛型

    class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            // 1、使用时：类似于Object，不等同于Object
            ArrayList list = new ArrayList();
            // list.add(new Date()); //有风险
            list.add("hello");
            test(list); // 泛型擦除，编译不会类型检查
            // ArrayList<Object> list2 = new ArrayList<Object>();
            // test(list2);//一旦指定Object，编译会类型检查，必须按照Object处理
        }
        
        public static void test(ArrayList<String> list) {
            String str = "";
            for (String s : list) {
                str += s + ",";
            }
            System.out.println("元素:" + str);
        }
    }

class Father<T1, T2> {
}
// 子类不保留父类的泛型
// 1)没有类型 擦除
class Son1 extends Father {// 等价于class Son extends Father<Object,Object>{
}
// 2)具体类型
class Son2 extends Father<Integer, String> {
}
// 子类保留父类的泛型
// 1)全部保留
class Son3<T1, T2> extends Father<T1, T2> {
}
// 2)部分保留
class Son4<T2> extends Father<Integer, T2> {
}

    class Person<T> {
        // 使用T类型定义变量
        private T info;
        // 使用T类型定义一般方法
        public T getInfo() {
            return info;
        }
        public void setInfo(T info) {
            this.info = info;
        }
        // 使用T类型定义构造器
        public Person() {
        }
        public Person(T info) {
            this.info = info;
        }
        // static的方法中不能声明泛型
        //public static void show(T t) {
        //
        //}
        // 不能在try-catch中使用泛型定义
        //public void test() {
        //try {
        //
        //} catch (MyException<T> ex) {
        //
        //}
        //}
    }

2.自定义泛型方法

泛型方法的格式：

[ 访问权限 ] < 泛型 > 返回类型 方法名 ([ 泛型标识 参数名称 ]) 抛出的异常

    public static <T> void fromArrayToCollection(T[] a, Collection<T> c) {
        for (T o : a) {
            c.add(o);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Object[] ao = new Object[100];
        Collection<Object> co = new ArrayList<>();
        fromArrayToCollection(ao, co);
        String[] sa = new String[20];
        Collection<String> cs = new ArrayList<>();
        fromArrayToCollection(sa, cs);
        Collection<Double> cd = new ArrayList<>();
        // 下面代码中T是Double类，但sa是String类型，编译错误。
        // fromArrayToCollection(sa, cd);
        // 下面代码中T是Object类型，sa是String类型，可以赋值成功。
        fromArrayToCollection(sa, co);
    }

static class Creature{}
static class Person extends Creature{}
static class Man extends Person{}
class PersonTest {
    public static <T extends Person> void test(T t){
        System.out.println(t);
    }
    public static void main(String[] args) {
        test(new Person());
        test(new Man());
        //The method test(T) in the type PersonTest is not 
        //applicable for the arguments (Creature)
        test(new Creature());
    }
}