张小飞的Java之路——第三十五章——泛型类

写在前面：

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泛型类

诸小亮：接着我们聊一聊——泛型类

张小飞：泛型类是什么意思？

诸小亮：泛型类——在定义类时，使用：类名<泛型> 这种形式的都是泛型类，比如：

//<T>：表示定义一个泛型T，T：是随便起的名字，可以小写，但一般都是大写
class Tool<T>{//如果要定义多个泛型，使用逗号分隔，比如：<T,E>

}

张小飞：Tool 就是一个泛型类？就这么简单？

诸小亮：没错，就这么简单，集合框架中的 ArrayList、LinkedList、HashSet等都是泛型类

为什么需要泛型类？

张小飞：原来如此，我听说泛型可以——提高代码的重用性和安全性？

诸小亮：是的，

张小飞：能否具体说一说？

诸小亮：来，我们自定义一个集合类，用于处理 Hero 类型的数据

public class HeroList {
    //用于测试，只存储 10 个对象
    private Hero[] items = new Hero[10];
    private int size = 0;

    public void add(Hero item) {
        items[size++] = item;
    }

    public Hero get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        return items[index];
    }
}

张小飞：然后呢？

诸小亮：如果现在又想自定义一个集合类，处理 Person 类型的数据，怎么办？

张小飞：这还不简单，看我的

public class PersonList {
    //用于测试，只存储 10 个对象
    private Person[] items = new Person[10];
    private int size = 0;

    public void add(Person item) {
        items[size++] = item;
    }

    public Person get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        return items[index];
    }
}

诸小亮：你有没有发现一个问题，HeroList 和 PersonList 代码都差不错，非常相似

张小飞：嗯，发现了，那，这样行不行？

public class ObjectList {
    //用于测试，只存储 10 个对象
    private Object[] items = new Object[10];
    private int size = 0;

    public void add(Object item) {
        items[size++] = item;
    }

    public Object get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        return items[index];
    }
}

诸小亮：这样做确实节省了一些代码量，不过操作都是 Object 啊

张小飞：有什么问题吗？

诸小亮：因为 Object 是所有类的父类，所以可以添加任何类型的数据

但在使用时可能需要进行类型转换，而类型转换可能会引起运行时错误，比如：

ObjectList list = new ObjectList();
list.add("Hello");
String s = (String) list.get(0);

张小飞：这也没什么问题啊

诸小亮：不要着急，还没有写完呢，看下面

list.add(123);
String s = (String) list.get(1); 

张小飞：你添加了一个 int 类型，取出来的时候转换为 String ，肯定报错啊

诸小亮：是啊，那应该怎么办呢？

张小飞：可以先用 instanceof 判断它是什么类型的

诸小亮：判断？每个类都是一种数据类型，你怎么判断？

张小飞：这。。。。

诸小亮：这个时候就可以使用泛型，看下面代码

public class ObjectList<T> {
    //用于测试，只存储 10 个对象
    private T[] items = new T[10];
    private int size = 0;

    public void add(T item) {
        items[size++] = item;
    }

    public T get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        return items[index];
    }
}

诸小亮：使用泛型类型 T 数组存储元素，将 add() 方法的参数类型设置为 T，get() 方法的返回值类型也是 T

GenericList<String> list = new GenericList<>();
list.add("Hello");
String s = list.get(0);  // 不需要进行类型转换

诸小亮：使用泛型类的好处

• 提高代码复用率
• 在编译时就可以检查类型安全性，避免在运行时出现类型转换错误；
• 可以避免使用时进行类型转换，代码更加简洁、易读；

张小飞：明白了，不过具体说明时候使用泛型类呢？

诸小亮：当需要操作的数据类型不明确时，就应该使用泛型，具体操作那种类型，然用户在使用时自己指定

成员方法中使用泛型

诸小亮：在泛型类中的方法中使用泛型，还需要注意两点

张小飞：哪两点？

诸小亮：在类上定义过泛型后，在方法上可以直接使用

//<T>：表示定义一个泛型T，T：是随便起的名字，可以小写，但一般都是大写
class Tool<T>{

    //因为，类上已经定义，索引方法中就可以使用 T 这种类型，
    //当前方法，参数是T类型，返回值也是T类型
    //也就是说，参数和返回值必须是同一种类
    public T assemble(T t){
        //TODO 各种配置
        return t;
    }
}

使用：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Tool<Hero> tool = new Tool<Hero>();//可以简写：Tool<Hero> tool = new Tool<>();
    //1. assemble 既可以处理 Hero 类型的数据
    Hero yase = tool.assemble(new Hero("yase"));

    //2. 也可以处理 Person 类型的数据
    Tool<Person> tool = new Tool<Person>();
    Person lvbu = tool.assemble(new Person("lvbu"));
}

张小飞：了解

诸小亮：另外，如果创建Tool对象时候，没有指定类型，则：

诸小亮：因为 tool 对象创建时没有指定类型，所以 assemble 的返回值，只能使用 Object 接收

张小飞：使用 Hero 接收，竟然直接报错：

诸小亮：是的，所以做好是提前指定泛型

张小飞：明白了

成员变量使用泛型

张小飞：泛型类种的普通成员变量也可以直接使用泛型吗？

诸小亮：当然可以，比如：

//<T>：表示定义一个泛型T，T：是随便起的名字，可以小写，但一般都是大写
class Tool<T>{

    T name;//表示name属于T类型
}

使用：

public static void main(String[] args) {
    Tool<String> tool = new Tool<String>();
    //name 属性，这时候只能存储String
    tool.name = "yase";

    Tool<Integer> tool2 = new Tool<Integer>();
    //name 属性，这时候只能存储Integer
    tool2.name = 110;
}

张小飞：如果创建 Tool 对象时候，没有指定类型呢？

诸小亮：那就什么类型都可以设置了，比如：

上图，name既可以是字符串，又可以是数字，但是一般不推荐这样使用
原因：

• 使用泛型的目的就是为了限定数据类型
• 如果使用上图的方式，还不如定义name属性时候：Objec name;

泛型类注意点

诸小亮：如果类名那里没有定义泛型，那么在类的成员中不能随意使用，比如：

上图，因为类名那里没有定义T，所以 属性、方法 中不能随意使用

诸小亮：另外，静态方法中不能使用类名上定义的泛型

张小飞：嗯嗯，我记下了