java基础巩固-详解泛型

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了java基础巩固-详解泛型相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

java泛型(generics)为jdk5引入的新特性,泛型提供了编译时类型安全检测机制,可以在编译时检测到非法的类型。
泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

使用泛型的好处

它的主要目标是保障java的类型安全,简化编程,泛型可以使编译器知道一个对象限定类型是什么,所有的强制转换都为自动和隐式的。

举个简单的栗子


public class test1 
public static void main(String[] args)
List list = new ArrayList();
list.add("字符串");
list.add(1);
for (Object a : list)
System.out.println("toString转换->" + a.toString());
System.out.println("强转->" + (String)a);



执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
toString转换字符串
强转字符串
toString转换1
at generics.test1.main(test1.java:13)

虽然编译的时候没有报错,但是运行的时候强转为String的时候出现类型转换的错,可以看出来这种写法是不安全的。

进一步做点改良(使用泛型后,编译器报错,这样可以预防一些后续编译通过但运行报错的情况)

java基础巩固-详解泛型_System

泛型的一个重要特性:跟反射不同的是,泛型检查只在编译期间有效,而反射则是在运行时有效。

下面做个简单的测试


public class test2 
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException
//测试泛型
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
Class class1 = list1.getClass();
Class class2 = list2.getClass();
if(class1.equals(class2))
System.out.println("类型相同");


//测试反射
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
String key = "key";
Integer val = 1;
//通过反射获取方法
Method m = HashMap.class.getDeclaredMethod("put", new Class[] Object.class, Object.class );
//invoke意在将方法参数化 动态调用Method类代表的方法 并传入参数
m.invoke(map, key, val);
System.out.println(map);
System.out.println(map.get(key)); //获取key为key的值

java基础巩固-详解泛型_泛型类_02

image.png

泛型的使用方式


1.泛型类
2.泛型接口
3.泛型方法

泛型类


//T,E,K,V等均表示为泛型
public class Generic<T>
private T key;//成员变量类型为T,由外部指定

public Generic(T key)
this.key = key;


public T getKey() //泛型方法getKey的返回值类型为T,T的类型由外部指定
return key;


public static void main(String[] args)
//在实例化泛型类时 需指定T的具体类型(这边5就代表integer)
Generic<Integer> s1 = new Generic<Integer>(5);
Generic<String> s2 = new Generic<String>("5");

System.out.println(s1.getClass());//class generics.Generic
System.out.println(s2.getClass());//class generics.Generic

System.out.println(s1.getKey().getClass()); //class java.lang.Integer
System.out.println(s2.getKey().getClass()); //class java.lang.String

/**
* 定义泛型类不一定要传入泛型类型实参,如果传入的化会在编译时做限制,不传的化可以为任一类型,
* 但处于安全考虑一般都定义否则一些场景容易出现ClassCastException错误
*/
Generic t1 = new Generic(5);
Generic t2 = new Generic(0.5);
System.out.println(t1.getKey()); //5
System.out.println(t2.getKey()); //0.5
System.out.println(t1.getKey().getClass()); //class java.lang.Integer
System.out.println(t2.getKey().getClass()); //class java.lang.Double


泛型接口

泛型接口与类定义和使用大致相同,例如Map接口的一小段代码


public interface Map<K,V> 
...
V put(K key, V value);
void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);//指明泛型的上边界
...

实现泛型接口,假设实现map


//假如一个类实现了泛型接口,需要将泛型声明(test3<K,V>) 一起加到类中 否则编译报错 
public class test3<K,V> implements Map<K,V>
@Override
public int size()
return 0;


@Override
public boolean isEmpty()
return false;

...

泛型方法

泛型类,是在实例化类的时候指明【泛型】的具体类型;泛型方法,是在调用方法的时候指明泛型的具体类型

这样说有点绕口 举两个栗子


/**
泛型类
**/
//定义泛型类 该类
public class Test<T>
public T key;
public test5(T key)
this.key = key;
;

//通过实例化指明【泛型】T的类型为String
Test<String> t = new Test<Sring>("123");


/**
泛型方法
定义泛型方法时 必须在返回值前面加一个 <T> 来声明这是一个泛型方法
**/
public class test5<T>
//在这里<T>表示返回的类型是T的 该方法的作用是新建任一指定类型并返回
public <T> T getObject(Class<T> c) throws IllegalAccessException, InstantiationException
T t = c.newInstance();//创建泛型对象
return t;


public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException
test5 t = new test5();
//调用泛型方法【在调用方法的时指明泛型具体类型 这边用User型】
//在这object就是User的实例 这边测试别用类似java.lang.xxx这样BootStrap类加载器加载的类 否则输出为空
Object object = t.getObject(Class.forName("generics.User"));
System.out.println(object.getClass()); //输出class generics.User

泛型的上下边界

使用泛型的时,可以通过传入泛型类型实参进行上下边界的限制。

如定义一个泛型类


public class Generic<T extends Number>  //此处为上边界 意为给定T类型需为Number子类 T super XX 为下边界
private T key;
public Generic(T key)
this.key = key;

public T getKey()
return key;

如果这样实例化Generic类编译器会报错,因为String不是Number的子类。

Generic<String> generic = new Generic<String>("11111");

一些思考

1.下面这个getKey是否为泛型方法


public class Generic<T>  
private T key;
public Generic(T key)
this.key = key;

public T getKey()
return key;

并不是,虽然在方法中使用了泛型,这个是类中普通的成员方法,因为它的返回值是声明泛型类【Generic】时已经声明过的泛型【T】,所以在方法中可以继续使用T这个泛型。

2.经常在使用泛型的代码中看见通配符 【?】它的作用是什么,和T的区别在哪呢

比如Map源码


void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);

在这里?是通配符,泛指所有类型,常用于不确定类型的情况

? extends T 指T类型或T的子类型

? super T 指T类型或T的父类型

它们的区别在于

"T"是定义类或方法时声明的东西,"?"是调用时传入的东西

①T常用于声明一个泛型类或者泛型方法

②?常用于使用泛型类或泛型方法

声明泛型类时不能用无界通配符<?>


//error example
class demo<?>
private ? item;
通配符是可以用来使用定义好的泛型的 但是T不能用来继续使用已经定义好的泛型

当我们在外面使用一个带泛型T的类或方法时,T应该用一个实际的数据类型替代它,也可以使用?通配符


public class User 
HashMap<T,String> map = new HashMap<String, String>(); //error example
HashMap<?,String> map = new HashMap<String, String>(); //right example
看hashMap源码中的putAll方法

java基础巩固-详解泛型_泛型类_03

简单来说,T一般是声明时用(泛型类,泛型方法),而?通配符一般是使用时用,可以使用作为通用类。


以上是关于java基础巩固-详解泛型的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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