精通Java，卻不了解泛型？
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我們上面既然都說到了泛型，那么我們這篇文章就來重新復(fù)習(xí)一下泛型吧!
一、初識(shí)泛型
在沒有泛型的出現(xiàn)之前，我們通常是使用類型為 Object 的元素對(duì)象。比如我們可以構(gòu)建一個(gè)類型為 Object 的集合，該集合能夠存儲(chǔ)任意數(shù)據(jù)類型的對(duì)象，但是我們從集合中取出元素的時(shí)候我們需要明確的知道存儲(chǔ)每個(gè)元素的數(shù)據(jù)類型，這樣才能進(jìn)行元素轉(zhuǎn)換，不然會(huì)出現(xiàn) ClassCastException 異常。
1. 什么是泛型
泛型是在 Java1.5 之后引入的一個(gè)新特性，它特性提供了編譯時(shí)類型安全監(jiān)測機(jī)制，該機(jī)制允許我們在編譯時(shí)監(jiān)測出非法的類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
它的本質(zhì)就是參數(shù)化類型，也就是所操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)。這種參數(shù)類型可以用在 類、接口和方法 中，分別被稱為 泛型類、泛型接口和泛型方法
2. 使用好處
類型安全
有了泛型的存在，只要編譯時(shí)沒有出現(xiàn)警告，那么運(yùn)行時(shí)就不會(huì)出現(xiàn) ClassCastException 異常。
- 消除強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
從泛型集合中取出元素我們可以不用進(jìn)行類型的轉(zhuǎn)換
- 可讀性更高
可以直接看出集合中存放的是什么數(shù)據(jù)類型的元素
二、泛型的使用
1. 使用場景
1)泛型類
基本語法
- class 類名稱 <泛型標(biāo)識(shí)，泛型標(biāo)識(shí)，…> {
- private 泛型標(biāo)識(shí) 變量名;
- .....
- }
使用示例
- class Result<T>{
- private T data;
- }
注：
Java 1.7 之后可以進(jìn)行類型推斷，后面 <> 中的具體的數(shù)據(jù)類型可以省略不寫：
- 類名<具體的數(shù)據(jù)類型> 對(duì)象名 = new 類名<>();
- 如果我們使用的時(shí)候沒有用到 <> 來制定數(shù)據(jù)類型，那么操作類型則是 Object
- 泛型內(nèi)的類型參數(shù)只能是類 類型，而不能是基本數(shù)據(jù)類型，例如int,double,float...
- 當(dāng)我們傳入不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行構(gòu)造對(duì)象時(shí)，邏輯上可以看成是多個(gè)不同的數(shù)據(jù)類型，但實(shí)際上都是相同類型
以上便是泛型類的簡單用法，我們想要使用哪種類型，就在創(chuàng)建的時(shí)候指定類型，使用的時(shí)候，該類就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成用戶想要使用的類型。
那么如果我們定義了一個(gè)泛型類，構(gòu)造對(duì)象的時(shí)候卻沒有聲明數(shù)據(jù)類型，那么默認(rèn)為 Object 類型，取出數(shù)據(jù)的時(shí)候則需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換：
- Result objectRes = new Result("testObejct");
- String str = (String) objectRes.getData();
- System.out.println(str);
規(guī)則：
子類也是泛型類，那么子類和父類的泛型類型要一致
- public class ResultChild<T> extends Result<T> {}
子類不是泛型類，那么父類要指定數(shù)據(jù)類型
- public class ResultChild extends Result<String> {}
2)泛型接口
基本語法
- public 接口名稱 <泛型標(biāo)識(shí), 泛型標(biāo)識(shí), ...>{
- 泛型標(biāo)識(shí) 方法名();
- ...
- }
使用示例
- public interface ResultInterface<T> {
- T getData();
- }
泛型接口與泛型類一樣，有以下規(guī)則：
- 實(shí)現(xiàn)類不是泛型類，接口要明確數(shù)據(jù)類型
- 實(shí)現(xiàn)類也是泛型類，實(shí)現(xiàn)類和接口的泛型類型要一致
3)泛型方法
在 Java 中，泛型類和泛型接口的定義相對(duì)比較簡單，但是 泛型方法 就比較復(fù)雜。
- 泛型類，是在實(shí)例化類的時(shí)候指明泛型的具體類型
- 泛型方法，是在調(diào)用方法的時(shí)候指明泛型的具體類型
基本語法
- 修飾符 <T, E, ...> 返回值類型 方法名(形參列表){}
修飾符與返回值類型之間的<T>
只有聲明了<T>
使用示例
- private <T> Result<T> getResult(T data) {
- return new Result<T>(data);
- }
泛型方法與可變參數(shù)：
- private <T> void printData(T... data) {
- for (T t : data) {
- System.out.println(t);
- }
- }
注：
- 泛型方法能使方法獨(dú)立于類而產(chǎn)生變化
- 如果 靜態(tài)(static) 方法 要使用泛型能力，就必須使其成為泛型方法
2. 類型通配符
1)什么是類型通配符
- 類型通配符一般使用 " ? " 代替具體的實(shí)參類型
- 類型通配符是 實(shí)參類型 ，而不是 形參類型
類型通配符又分為 類型通配符的上限 和 類型通配符的下限
2)基本語法
類型通配符的上限：
- 類/接口<? extends 實(shí)參類型>
類/接口
注：要求該泛型的類型，只能是實(shí)參類型，或?qū)崊㈩愋偷?子類 類型
類型通配符的下限：
- 類/接口<? super 實(shí)參類型>
注：要求該泛型的類型，只能是實(shí)參類型，或?qū)崊㈩愋偷?父類 類型
2)使用示例
類型通配符的上限：
如果我們要打印一個(gè) List 的值，我們可能會(huì)這么做：
- private void printData(List list) {
- for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
- System.out.println(list.get(i));
- }
- }
看上去沒啥問題，但是又覺得怪怪的。因?yàn)檫@就跟黑匣子一樣，我根本不知道這個(gè) List 里面裝的是什么類型的參數(shù)。那我們就在傳參的時(shí)候定義一下類型：
- private void printData(List<Object> list) {
- for (Object o : list) {
- System.out.println(o);
- }
- }
但是這樣定義又太廣泛了，Object 是所有類型的父類，如果說我想這個(gè)方法只能操作數(shù)字類型的元素，那我就能用上 類型通配符的上限 來解決這個(gè)問題了：
- private void printData(List<? extends Number> numList) {
- for (Number number : numList) {
- System.out.println(number);
- }
- }
但我們需要使用這個(gè)方法時(shí)候我們就很直觀的可以看出來，這個(gè)方法傳的實(shí)參只能是 Number 的子類。
- printData(Arrays.asList(1, 2, 3));
- printData(Arrays.asList(1L, 2L, 3L));
類型通配符的下限：
上面我們了解到 類型通配符上限的使用 ，那么 類型通配符上限 是如何使用的?
類型通配符上限 在我們平時(shí)開發(fā)中使用的頻率也相對(duì)較少。編譯器只知道集合元素是下限的父類型，但具體是哪一種父類型是不確定的。因此，從集合中取元素只能被當(dāng)成Object類型處理(編譯器無法確定取出的到底是哪個(gè)父類的對(duì)象)。
我們可以自定義一個(gè)復(fù)制集合的函數(shù)：
- 首先定義兩個(gè)類：
- public class Animal {
- }
- public class Pig extends Animal{
- }
- 定義一個(gè)復(fù)制函數(shù)：
- private static <T> Collection<? super T> copy(Collection<? super T> parent, Collection<T> child) {
- for (T t : child) {
- parent.add(t);
- }
- return parent;
- }
- 使用：
- List<Animal> animals = new ArrayList<>();
- List<Pig> pigs = new ArrayList<>();
- pigs.add(new Pig());
- pigs.add(new Pig());
- copy(animals,pigs);
- System.out.println(animals);
3. 類型擦除
因?yàn)榉盒托畔⒅淮嬖谟诖a編譯階段，所以在進(jìn)入 JVM 之前，會(huì)把與泛型相關(guān)的信息擦除，這就稱為 類型擦除
1)無限制類型擦除
類型擦除前：
- public class Result<T>{
- private T data;
- }
類型擦除后：
- public class Result{
- private Object data;
- }
2)有限制類型擦除
類型擦除前：
- public class Result<T extends Number>{
- private T data;
- }
類型擦除后：
- public class Result{
- private Number data;
- }
3)擦除方法中類型定義的參數(shù)
類型擦除前：
- private <T extends Number> T getValue(T value){
- return value;
- }
類型擦除后：
- private Number getValue(Number value){
- return value;
- }
