理解Java泛型 通配符 ? 以及其使用

Posted 2020-09-29 mzzcy

什么是泛型：

泛型从字面上理解，是指一个类、接口或方法支持多种类型，使之广泛化、一般化和更加通用。Java中使用Object类来定义类型也 能实现泛型，但缺点是造成原类型信息的丢失，在使用中容易造成ClassCastException。

Java泛型带到的好处：

1. 使得一个类或方法中的类型参数化，最终达到代码复用的效果。( 不使用泛型，你可能需要每种情况的类或方法都要定义一遍 )
2. 实现类型检查的功能，避免ClassCastException。（这是相对于使用Object类型实现泛型而言。因为我可以每个类都定义一遍来实现所谓的类型检查。）

泛型自定义：类、接口、方法

//定义泛型类，接口的定义和类一样
class G1<T> {
    T content;
}

// 定义泛型方法,方法的头部使用<T>声明,注意结构
class GMethod1 {

    // 一般泛型方法定义
    public static <T> void method1(T params) {

    }

    // 返回值也为泛型
    public static <E> E method2(E params) {
        E content = params;
        return content;
    }

}

// extends 的使用，限定泛型的范围，等于或者是extends的子类
class G2<T extends Number> {
    T content;
}

 

泛型的使用

    //泛型类或接口的使用
    List<String> list = new ArrayList<>();

    //泛型方法的使用,在方法前面使用<>传入类型
    <String>gMethod1.method1("str");
    <Integer>gMethod1.method1(new Integer(1));

    //如果入参的参数中使用了T，则可以省略方法前面的<>，编译器可以自行识别出其类型
    gMethod1.method1("str");
    gMethod1.method1(new Integer(1));

 

通配符？

什么时候会用通配符：

通配符只有在修饰一个变量时会用到，使用它可方便地引用包含了多种类型的泛型；

    public static void main() {

        //不使用通配符
        ArrayList<Object> arr = new ArrayList<Object>();
        // ArrayList<Object> arr = new ArrayList<String>(); 编译不通过，arr只能引用包含Object的集合

        //使用通配符
        ArrayList<?> arr2;
        arr2 = new ArrayList<String>();
        arr2 = new ArrayList<Integer>();
        arr2.get(0);    //返回的，是一个Object对象，通配符会使原集合包含类型信息丢失，也是通配符的使用代价

    // 通常在方法参数中才会使用通配符,使得这个方法可以引用多种泛型集合。这个和范型方法不一样，这里只是一个引用变量
    void gMethod(ArrayList<? extends Number> param) {
    }

 

可以看到，通配符使用方便的同时，使原集合包含类型信息丢失。

通配符的extends super关键字

和定义泛型中的extend概念完全不一样，这里有它自己的含义

        ArrayList<? extends Number> arr3; // Number 是 Integer、Float的父类
        arr3 = new ArrayList<Integer>();
        arr3 = new ArrayList<Float>();
        // arr3 = new ArrayList<String>(); 编译不通过，String 和 Number不存在继承关系

        arr3.get(0);    //返回的，是一个Number对象
        arr3.add(null); //使用过通配符修饰的集合变量，只能add(null)，因为这个集合中包含的类型已经确定，只是类型信息已经丢失了，add(Object)也不行

 

扩展：不使用泛型的变量和另一种方式

        //这样使用功能和通配符一样，可以多种引用，但一般不推荐这样使用
        ArrayList a4;
        a4 = new ArrayList<String>();
        a4 = new ArrayList<Integer>();
        a4.add(new Integer(1));
        a4.add(new String("str"));//和通配符引用不能add不一样，这样方式可以add多种类型元素，但一般不推荐

        a4.get(0);  //返回的，是一个Object对象