java 泛型

Posted 2022-12-13 Heavy sea

一、泛型类的引入

1、问题提出

假设现在有这样的一个需求：需要产生多个对象，每个对象的逻辑完全一样，只是对象内的成员变量的类型不同，那我们如何做。

方法一：
创建多个类文件，给每个类中的成员变量设置指定的数据类型

class Cs1 
    private int a;

    public Cs1(int a)
    
        this.a = a;
    

    public int getData()
    
        return a;
    


class Cs2 
    private String a;

    public Cs2(String a)
    
        this.a = a;
    

    public String getData()
    
        return a;
    


public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        Cs1 cs1 = new Cs1(12);
        System.out.println(cs1.getData());

        Cs2 cs2 = new Cs2("heavy sea");
        System.out.println(cs2.getData());
    

很显然这种方式会导致类的膨胀，重用性太差

方法二：
由于int和String都继承自Object数据类型，故可以创建一个类文件，给这种类中的成员变量设置Object数据类型。

class Cs1 
    private Object a;

    public Cs1(Object a)
    
        this.a = a;
    

    public Object getData()
    
        return a;
    



public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        Cs1 cs1 = new Cs1(12);
        System.out.println(cs1.getData());

        Cs1 cs2 = new Cs1("heavy sea");
        System.out.println(cs2.getData());
    

但如果对结果类型强制转换，编译的时候正常，运行的时候可能会异常。

除这两种方法外，有没有更好的方法呢?

2、泛型简介：

在JDK 1.5 以后引入，泛型可以在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的。

泛型的原理就是“类型的参数化” 即把类型看做参数，也就是说把所操作的数据类型看作参数，就像方法的形式参数是运行时传递的值的占位符一样。

简单来说，类型变量扮演的角色就如同一个参数，它提供给编译器用来类型检查的信息。

泛型可以提高代码的扩展性和重用性。

泛型类及特点：

1.泛型的类型参数可以是泛型类
2.泛型类可以同时设置多个类型参数
3.泛型类可以继承泛型类
4.泛型类可以实现泛型接口

泛型类应用实例

//	泛型类
class Cs1 <T> 
    private T a;

    public Cs1(T a)
    
        this.a = a;
    

    public T getData()
    
        return a;
    



public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        Cs1<Integer> cs1 = new Cs1<Integer>(12);
        System.out.println(cs1.getData());

        Cs1<String> cs2 = new Cs1<String>("heavy sea");
        System.out.println(cs2.getData());
    

/**
 *  泛型类可以继承泛型类
 *  泛型类可以同时设置多个类型参数
 */
class Cs2 <T,T2> extends Cs1 <T> 
    private T2 b;

    public Cs2(T a,T2 b)
    
        super(a);
        this.b = b;
    

    public T2 getData2() 
        return b;
    


interface Cs3<T3> 
    abstract void printfData3(T3 a);


/**
 *  泛型类可以实现泛型接口
 */
class Cs4<T3> implements Cs3<T3> 
    @Override
    public void printfData3(T3 a) 
        System.out.println("a="+a);
    

二、限制泛型可用类型

1、extends关键字限制泛型可用类型

在定义泛型类别时，默认在实例化泛型类的时候可以使用任何类型，但是如果想要限制使用泛型类型的时候，只能用某个特定类型或者是其子类型才能实例化该类型时，可以在定义类型时，使用extends关键字指定这个类型必须是继承某个类，或者实现某个接口。

class Generic< T extends Animal >

当没有指定泛型继承的类型或接口时，默认使用extends Object,所以默认情况下任何类型都可以作为参数传入。

2、类型通配声明

同一泛型类，如果实例化时给定的实际类型不同，则这些实例的类型是不兼容的，不能互相赋值。
泛型类实例之间的不兼容性会带来使用的不便，我们可以使用泛型通配符(?)声明泛型类的变量就可以解决。

类型通配 例子：
？代表任意一个类型
Generic < Dog > f1 = new Generic< Dog >( );
Generic<?> f = f1;

和限制泛型的上限相似 同样可以使用extends关键字限定通配类型的上限
Generic< Dog > f1 = new Generic< Dog >();
Generic<? extends Animal> f = f1;

还可以使用super关键字将通配符类型限定为某个类型的下限
Generic< Animal > f1 = new Generic< Animal >( );
Generic<? super Dog> f = f1;

class Animal 



class Dog extends Animal 



class Generic<T>

    private T a;

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

    public T getA() 
        return a;
    


public class Test2 
    public static void main(String[] args) 
        Generic<String> g = new Generic<String>("11");
        Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>(12);
        //  g = g2; 实例化类型不同，会报错
        Generic<?> g3 = g;

        //  限制通配符的上限 必须是该类或者该类的子类
        Generic<? extends Animal> g4;
        Generic<Dog> g5 = new Generic<Dog>(new Dog());
        g4 = g5;

        //  限制通配符的下限 必须是该类或者该类的父类
        Generic<? super Dog> g6;
        Generic<Animal> g7 = new Generic<Animal>(new Animal());
        g6 = g7;
    

三、泛型方法：

不仅类可以声明泛型，类中的方法也可以声明仅用于自身的泛型，这种方法叫做泛型方法。
定义格式为：
访问修饰符<泛型列表> 返回类型 方法名参数

在泛型列表中声明的泛型，可用于该方法的返回类型声明 参数列表声明 和代码中的局部变量的类型声明

类中的其他方法不能使用当前方法声明的泛型

注意：是否拥有泛型方法，与所在类是否泛型没关系

class Generic<T>
	T a;
	
	public void printInfo()
		System.out.println("a="+a);
	


class A 
	
	// 泛型方法
	public <T>void printInfo(T a)
		System.out.println(a);
	


public class Test5 
	public static void main(String[] args) 
		// 泛型类
		Generic <String>g = new Generic<String>();
		g.printInfo();
		
		// 普通类
		A a1 = new A();
		a1.printInfo("hahaaha");
	

什么时候使用泛型方法，而不是泛型类呢

添加类型约束只作用于一个方法的多个参数之间，而不涉及类中的其他方法
施加类型约束的方法为静态方法，只能将其定义为泛型方法，因为静态方法不能使用其所在类的类型参数。