泛型(generic)

本文详细介绍了Java集合类中的数据类型存储与转换,强调了JDK5引入的强类型集合类及其与传统集合类的区别。重点阐述了泛型的概念、作用与使用方法,包括如何在集合类实例化时指定泛型类型以及泛型类的定义和实例化。此外,文章还通过实例演示了泛型在迭代器、增强for循环与HashMap操作中的应用,以及使用泛型时的常见问题与解决方案。

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集合中的数据类型
n 集合类中可以存储各种数据,数据一旦存入,其类型均会转化为 Object 类型。
n 从集合类中取出数据时,一般均需要将 Object 类型转换回存入之前的实际类型

Vector v=new Vector();

v.add("张三"); //存入字符串

String name=(String)v.get(0); //强制类型转换,OK

v.add(newDate()); //存入当前时间对象,OK

/*

由于Date类型不能转换为String,下面语句会在运行时发生错误,但这种错误在编译时不会被检查出来

*/

String date=(String)v.get(1); //编译器不会发现这里有问题

n 传统的集合类的实例中可以存储任意类型数据,这种集合类称为弱类型集合类。
n JDK1.5 以后,引入了强类型集合类
= 强类型集合类中,只能存储指定类型的数据
= 在强类型集合类中取出数据时,无需进行类型转换处理,如果数据类型不配备,编译时会直接报错
= 强类型集合并没有引入新的类名,只需在定义原有集合对象时,用尖括号 (<>) 指明其存储的数据类型名称即可。

//下面的向量类的实例中只能存储字符串类型数据

Vector<String>v=new Vector<String>();

v.add("张三");//加入的是字符串,OK

String name=v.get(0); //取出时,无需做类型转换

/*

如果想在这种强类型集合中加入日期数据,在编译时就会报告错误

*/

v.add(newDate()); //编译器会直接报告类型不匹配错误

n 强类型集合采用了 JDK1.5 引入的泛型语法。
n 泛型相当于类中一种特殊的类型,这种类型的特点是在实例化该类时可指定为某个具体的实际类型。
n 声明包含泛型的类的格式如下:

[访问修饰符]class 类名<泛型1,泛型2,…>{

泛型1 泛型成员1;

泛型2 泛型成员2;

//....

}

n 声明中的泛型 1 、泛型 2 等等泛型符号可以是任意合法的 Java 标识符。

/*

此处声明了一个包含泛型T的泛型类,T代表所有可能的类型,而T

的实际类型在Generic类实例化时指定。

*/

public class Generic<T> {

privateTf; //f为泛型成员

public void setF(T f) {//setF方法的参数类型为泛型T

this.f = f;

}

publicTgetF(){//getF方法的返回类型为泛型T

return f;

}

}

n 创建泛型类的实例时,可以使用一对尖括号指定泛型的真正类型

n 泛型类实例化时,并不一定要指明泛型对应的实际类型,此时会使用 Object 作为泛型的默认类型
n 如果要建立泛型类的数组,需要注意 new 关键字后面不要加入泛型的实际类型名,如下所示:

Generic<String>[] gs; //声明泛型类的数组

//先对泛型数组进行初始化

gs=new Generic[5]; //不要写成newGeneric<String>[5]

//再分别为每一个数组元素进行初始化

gs[0]=new Generic<String>();//为第一个数组元素赋值

//....

泛型

JDK5以前,对象保存到集合中就会失去其特性,取出时通常要程序员手工进行类型的强制转换,这样不可避免就会引发程序的一些安全性问题。
public void test1()
{
List list= new ArrayList();
List.add("abc");
Integer k=(Integer)List.get(0);
//编译时不会出现错误,运行时会出现错误
}

为了避免这种情况,使其错误在编译时出现。所以引用啦泛型

List<Integer> List2= new ArrayList<Integer>();
List2.add(1);

注意:泛型是提供给javac编译器使用的,它用于限定集合的输入类型,让编译器在源代码级别上,即挡住向集合中插入非法数据。但编译器编译完带有泛形的java程序后,生成的class文件中将不再带有泛形信息,以此使程序运行效率不受到影响,这个过程称之为“擦除”

泛型的基本术语,以ArrayList为例<>念为 typeof
ArrayList<E>中的E称为类型的参数变量
ArrayList<Integer>中的Integer称为实际类型参数
整个称为ArrayList<E>泛型类型
整个ArrayList<Integer>称为参数化的类型ParameterizedType

泛型典型应用
a 使用迭代器迭代泛型集合中的元素

eg
public void test2(){
List<Integer> List = newArrayList<Integer>;
List.add(1);
List.add(2);
List.add(3);
Iterator<Integer> it=List.iterator();
while (it.hasNext()){
System.out.println(it.next());
}
}
b 使用增强for循环迭代泛型集合中的元素

eg
public void text3(){
List<Integer> List=new ArrayList<Integer>;
List.add(1);
List.add(2);
List.add(3);
for(Integer i:List){
System.out.ptintln(i);
}
}
c 存取HashMap中的元素
public void test4(){
Map<String,Integer>map=new HashMap<String.Integer>{};
map.put{"key1",1};
map.put{"key2",2};
map.put{"key3",3};

Set<MapEntry<String,Integer>> set = map.entrySet()};
}

使用泛形时的几个常见问题:
使用泛形时,泛形类型须为引用类型,不能是基本数据类型
ArrayList<String> list = new ArrayList<Object>(); //错
ArrayList<Object> list = new ArrayList<String>(); //错
ArrayList<String> list = new ArrayList (); //行
ArrayList list = new ArrayList<String>(); //行
注:使用泛型
* 两边的类型必须一致
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
* 两边只有一边用泛型(为了保持兼容性)
ArrayList<String> list = new ArrayList ();
ArrayList list = new ArrayList<String>();

Java程序中的普通方法、构造方法和静态方法中都可以使用泛型。方法使用泛形前,必须对泛形进行声明,语法:<T> ,T可以是任意字母,但通常必须要大写。<T>通常需放在方法的返回值声明之前。例如:
public static <T> void method(T t);
注意:
只有对象类型才能作为泛型方法的实际参数。
在泛型中可以同时有多个类型,例如:
编写一个泛型方法,实现数组元素的交换

public void test1(){
String[] arr={"a","b","c"};
swap(arr,0,2);
List list=Arrays.asList(arr);
System.out.println(list);
public <T> void swap(T[] arr,Integer pos1,Integer pos2){
T temp=arr[pos1];
arr[pos1]=arr[pos2];
arr[pos2]=temp;
}
}


编写一个泛型方法,接收一个任意数组,并颠倒数组中所有的元素

public <T> void reverse(T[] arr)
{
int start=0;
int end=arr.length-1;
while(true){
if(start>=end){
break;
}
T temp=arr[end];
arr[start]=arr[end];
arr[end]=temp;
start++;
end--;
}
}
public void test2(){
Integer[] arr={1,2,3};
swap(arr,0,2);
List list=Array.asList(arr);
System.out.println(list);
}
自定义泛型----泛型类
如果一个类多处都要用到同一个泛型,这时可以把泛形定义在类上(即类级别的泛型),语法格式如下:
public class GenericDao<T> {
private T field1;
public void save(T obj){}
public T getId(int id){}
}
注意
* 在类级别上定义的泛型,只对类的非静态成员有效
* 静态方法不能使用类定义的泛形,而应单独定义泛形

public class DemoClass3<T>
{
public void method1(T t)
{

}
public void method2(T t){

}
public static <T>void method3(T t)
{

}
}
注意: 静态方法不能使用类定义的泛型,而应单独使用定义。

泛型的高级应用--通配符

定义一个方法,接收一个集合,并打印出集合中的所有元素,如下所示:
voidprint(Collection<String>c)
{
for(String e:c)
{
System.out.println(e);
}
该方法只能打印保存了String对象的集合,不能打印其它集合。通配符用于解决此类问题,方法的定义可改写为如下形式:
void print(Collection<?>c)
{
for(Object e:c){
System.out.println(e);
}
此种形式下需要注意的是:由于print方法c参数的类型为Collection<?>,即表示一种不确定的类型,因此在方法体内不能调用与类型相关的方法,例如add()方法。
但可以调用与类型无关的方法,例如size()方法
总结:使用?通配符主要用于引用对象,使用了?通配符,就只能调对象与类型无关的方法,不能调用对象与类型有关的方法。

public static void main(String[] args){
List<String>List=new ArrayList<String>();
List.add("a1");
List.add("a2");
println(List2);
}
public static void println(Collection<?>c)
{
c.size();
for(Object e:c)
{
System.out.println(e);
}

}


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