Java泛型简介定义和使用含有泛型的类定义和使用含有泛型的方法定义和使用含有泛型的接口泛型通配符?受限泛型

Posted 2022-12-15 苦海123

泛型简介：

集合中存储数据的类型称之为泛型，泛型是一种未知的数据类型，当不知道使用什么数据类型的时候可以使用泛型；

当创建对象时在指明数据类型并赋值给泛型即可；泛型也可以看做是一个变量，用来存储数据。

常见泛型中：字母E表示元素，字母T表示Type,当然如果泛型的数据类型已知的话可以传入确定的数据类型，如String，底层实际是将String传递给了E

import java.util.ArrayList;//导包
import java.util.Iterator;
public class Generic
    public static void main(String[] args)
        // 1.集合中为了安全，一般是需要指定数据类型的，<类型>，类型值除int(Integer)、char(Character),其它类型将数据类型的首字母大写即可
        ArrayList<String> arraylist = new ArrayList<String>();
        arraylist.add("星期一");
        System.out.println(arraylist); // [星期一]
        arraylist.add("星期二");
        System.out.println(arraylist); // [星期一, 星期二]

        // 2.使用泛型的好处：避免数据类型转换，存什么类型取什么类型；将运行期异常提升到了编译器；泛型的弊端：指明数据类型后只能存储指定类型的数据。
        ArrayList<Integer> arrayInt = new ArrayList<Integer>();
        arrayInt.add(10);
        System.out.println(arrayInt);
        // arrayInt.add("20"); // 泛型是什么类型，在新增数据的时候就是什么数据类型的数据，否则编译不通过
        arrayInt.add(20);
        System.out.println(arrayInt);

        // 3.集合不使用泛型时，默认数据类型是Object，可以存储任意类型的数据，此时不安全会发生异常。
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add('1');
        list.add("abc");
        list.add(12);
        System.out.println(list); // 编译时提示： Generic.java使用了未经检查或不安全的操作; 打印结果：[1, 1, abc]

        // 4.使用迭代器遍历list:
        // 获取集合的迭代器：
        Iterator iter = list.iterator();
        //遍历并打印数据：
        //hasNext判断是否有元素
        while (iter.hasNext()) 
            // next获取元素
            Object item = iter.next();
            System.out.println(item);

            // 向下转型时会抛出异常：Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.base/java.lang.Integer cannot be cast to java.base/java.lang.String at Generic.main(Generic.java:37)，使用泛型约束后在编译时就会提示
            String str = (String) item;
            System.out.println(str.length());
            System.out.println(str);
        
    ;
;

定义和使用含有泛型的类:

定义泛型类时只需要在类名称后面加<类型>，类里面的数据类型用尖括号中的类型代替，使用泛型类时和普通类一样创建，区别就是可以使用泛型创建对象，也可以不使用泛型创建对象，但是不使用泛型创建对象时，它默认是Object类型，而且也是不推荐的，如下面E的使用：

泛型类：

// 定义含有泛型的类时，在类名称后面写<类型>即可，E表示任意元素的泛型
public class GenericClass<E> 
//public class GenericClass
    // 1.定义一个含有泛型的类（模拟ArrayList集合），泛型是一个未知的数据类型，当不确定数据类型的时候可以使用泛型,泛型可以接收任意数据类型，在创建对象时在指明数据类型：
    private E name;
//    private String name;

    public E getName() 
//    public String getName() 
        return name;
    

    public void setName(E name) 
//    public void setName(String name) 
        this.name = name;
    
;

使用泛型类：

public class UserGenerIcClass 
    public static void main(String[] args) 
        // 1.使用GenericClass类，不传泛型时默认是Object类型
        GenericClass gc = new GenericClass();
        // 当创建类的时候，如果数据类型是写死的，那么在这里设置和读取的时候也只能是指定写死的类型，如：
        gc.setName("苦海");
        System.out.println(gc.getName());// 苦海

        // 2.使用泛型创建对象：
        GenericClass<Integer> gcInt = new GenericClass<Integer>();
        // gcInt.setName('1'); 使用了泛型，如果数据类型不符合就会编译不通过
        gcInt.setName(18);
        System.out.println(gcInt.getName());// 18

        GenericClass<Character> gcChar = new GenericClass<Character>();
        gcChar.setName('f');
        System.out.println(gcChar.getName());// f
    

定义和使用含有泛型的方法：

定义含有泛型的方法：

// 含有泛型的方法：泛型定义在方法修饰符和返回值之间，如： public <泛型> 返回值类型(参数(使用泛型))
public class DefGenericMethodsClass 
    // 前面定义了泛型，后面括号中才可以使用：这里S是随便写的，这里可以写任意字符串
    public <S> void defGenericMethods(S s) 
        System.out.println(s);
    

    // 定义一个含有泛型的静态方法：
    public static <S> void staGenericMethods(S s) 
        System.out.println(s);
    

    // 定义一个普通的方法：
    public static void commonMethods (String s) 
        System.out.println(s);
    

使用含有泛型的方法：

public class UseGenericMethodsClass 
    public static void main(String[] args) 
        // 创建含有泛型方法的对象：
        DefGenericMethodsClass gm = new DefGenericMethodsClass();
        // 调用含有泛型的方法，传递什么类型，泛型就是什么类型
        gm.defGenericMethods(10); // 10
        gm.defGenericMethods('a'); // a
        gm.defGenericMethods("121"); // 121

        // 调用静态方法：
        DefGenericMethodsClass.staGenericMethods("静态方法");
        // 调用普通方法：接收参数时必须指定类型，且传参数时也要求一直
        gm.commonMethods("hello");
        // gm.commonMethods(true); // 定义什么类型，传递什么类型，否则报错
        // gm.commonMethods(123);
    

定义和使用含有泛型的接口：

定义含有泛型的接口：

// 定义含有泛型的接口：在接口名称后面加<类型>
public interface DefGenericInterface<S> 
    // 定义一个抽象方法：
    public abstract void methods(S s);

使用含有泛型的接口，有两种方式：

方式一接口实现类：

// 使用含有泛型的接口第一种方式：定义接口实现类，实现接口，指定接口泛型：
public class UseGenericInterface implements DefGenericInterface<String> 
    @Override
    public void methods(String s) 
        System.out.println(s);
    ;

方式一使用接口实现类：、

// 定义一个普通的类使用接口实现类：
public class UseGenericInterfaceClass 
    public static void main(String[] args) 
        UseGenericInterface gi = new UseGenericInterface();
        gi.methods("hello"); // hello
    

方式二接口实现类：

// 使用含有泛型的接口第二种方式：接口使用什么泛型，实现类就用什么泛型，类跟着接口走，相当于定义了一个含有泛型的类，创建对象时指定泛型的类型
public class UseGenericInterfaceTwo<S> implements DefGenericInterface<S> 
    @Override
    public void methods(S s) 
        System.out.println(s);
    ;

方式二使用接口实现类：

public class UseGenericInterfaceClassTwo 
    public static void main(String[] args) 
        UseGenericInterfaceTwo<Integer> gi = new UseGenericInterfaceTwo<Integer>();
        gi.methods(255); // 255
    

泛型通配符?：

当使用泛型类或者接口时，传逆的数据中，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Objet类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用,只能接收数据，不能往集合中存储数据：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

// 泛型通配符：只能作为方法的参数使用，不能创建对象使用，如下面定一个万能遍历结合的方法
public class GenericWildcard 
    public static void main(String[] args) 
        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
        list1.add(1);
        list1.add(2);
        forEachArrayList(list1);

        ArrayList<Character> list2 = new ArrayList<Character>();
        list2.add('z');
        list2.add('a');
        forEachArrayList(list2);
    
    public static void forEachArrayList(ArrayList<?> list) 
        // 获取遍历器：
        Iterator<?> item = list.iterator();
        while(item.hasNext())
            Object it = item.next();
            System.out.println(it);
        
    

受限泛型：

前面设置泛型的时候是没有做限制的，只要是类都可以设置，但是在Java的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限：

泛型上限：只能接收该类型及其子类

格式：类型名称 <? extends 类> 对象名称

泛型下限： 只能接收该类及其父类

格式：类型名称 <? super 类> 对象名称

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class GenericLimit 
    public static void main(String[] args) 
        // 定义多个类型的集合并测试受限泛型：
        Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
        getElementExtends(list1);
        // getElementSuper(list1); // 报错：只能传入当前类型或父类

        Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
        // getElementExtends(list2); // 报错：String和Number没有上下级关系
        // getElementSuper(list2); // 报错：String和Number没有上下级关系

        Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
        getElementExtends(list3);
        getElementSuper(list3);

        Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
        getElementExtends(list3);
        getElementSuper(list3);
    
    // 类之间的继承关系：
    // Integer 继承-> Number 继承-> Object
    // String 继承-> Object

    // 定义一个泛型下限：传入的类型只能是Number或子类
    public static void getElementExtends(Collection<? extends Number> param);
    // 定义一个泛型上限：传入的类只能是Number或父类
    public static void getElementSuper(Collection<? super Number> param);

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笔者：苦海