Java_泛型

一.泛型

1.概述

• 可以在类或方法中预支地使用未知的类型。 可以在定义类,定义接口或者定义方法的时候使用,代表一种未知的数据类型,表示形式为<>

public class GenericDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Collection coll = new ArrayList();
		coll.add("abc");
		list.add("hello");
		coll.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
		Iterator it = coll.iterator();
		while(it.hasNext()){
			//需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
			String str = (String) it.next();
			System.out.println(str.length());
		}
	}
}

1.由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。

2.Collection虽然可以存储各种对象，但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后，新增了泛型(Generic)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。

3.一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

2.好处

• 将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。
• 避免了类型强转的麻烦。

public class GenericDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("abc");
        list.add("hello");
        // list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错
        // 集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String str = it.next();
            //当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
            System.out.println(str.length());
        }
	}
}

泛型是数据类型的一部分，我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。
泛型只能是引用数据类型
泛型一般只和集合结合使用

3.泛型的定义与使用

3.1定义和使用含有泛型的类

• 定义泛型类的格式

修饰符 class 类名<代表泛型的变量> {  }

public class ArrayList<E>{ //定义了一个带有泛型的类   E代表一种未知的数据类型
    public boolean add(E e){ }

    public E get(int index){ }
   	....
}

• 使用:在创建对象时确定泛型

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：

class ArrayList<String>{ 
     public boolean add(String e){ }

     public String get(int index){  }
     ...
}

3.2 含有泛型的方法

• 定义格式

修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){  }

• 使用格式：调用方法时，确定泛型的类型

public class MyGenericMethod {	  
    public <E> void show(E e) {
    	System.out.println(e.getClass());
    }
    
    public <E> E show2(E e) {	
    	return e;
    }
}

public class GenericMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
        // 演示看方法提示
        mm.show("aaa");
        mm.show(123);
        mm.show(12.45);
    }
}

3.3 含有泛型的接口

• 定义格式

修饰符 interface 接口名<代表泛型的变量> {  }

public interface MyGenericInterface<E>{
	public abstract void add(E e);
	
	public abstract E getE();  
}

• 使用: 定义实现类时确定泛型的数据类型

格式:
public class 实现类名 implements 接口名<具体的引用数据类型>{

}

public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
	@Override
    public void add(String e) {
        // 省略...
    }

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

此时，泛型E的值就是String类型。

• 定义实现类时不确定泛型的具体数据类型,直到创建对象时,确定泛型的类型

   格式:
public class 实现类名<E> implements 接口名<E>{

}

public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
	@Override
	public void add(E e) {
       	 // 省略...
	}

	@Override
	public E getE() {
		return null;
	}
}

/*
 * 使用
 */
public class GenericInterface {
    public static void main(String[] args) {
        MyImp2<String>  my = new MyImp2<String>();  
        my.add("aa");
    }
}

4.泛型通配符

4.1 概述

当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。

4.2 基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。
此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

public static void main(String[] args) {
    Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
    getElement(list1);
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//？代表可以接收任意类型

泛型不存在继承关系 Collection<Object> list = new ArrayList<String>();这种是错误的

4.3 通配符高级使用----受限使用

之前设置泛型的时候，实际上是可以任意设置的，只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。

• 泛型的上限：
  格式： 类型名称 <? extends 类 > 对象名称
  意义： 只能接收该类型及其子类

• 泛型的下限：
  格式： 类型名称 <? super 类 > 对象名称
  意义： 只能接收该类型及其父类型

比如：现已知Object类，String 类，Number类，Integer类，其中Number是Integer的父类

public static void main(String[] args) {
    Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
    Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
    
    getElement1(list1);
    getElement1(list2);//报错
    getElement1(list3);
    getElement1(list4);//报错
  
    getElement2(list1);//报错
    getElement2(list2);//报错
    getElement2(list3);
    getElement2(list4);
  
}
// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}