Java中泛型的深入理解

Posted 2023-01-09 学全栈的灌汤包

文章目录

• 泛型深入
• • 泛型基本介绍
  • 自定义泛型类
  • 自定义泛型方法
  • 自定义泛型接口
  • 泛型通配符和上下限

泛型深入

泛型基本介绍

泛型的概述:

泛型：是JDK5中引入的特性，可以在编译阶段约束操作的数据类型，并进行检查。

泛型的格式：<数据类型>; 注意：泛型只能支持引用数据类型。

集合体系的全部接口和实现类都是支持泛型的使用的。

泛型的好处:

统一数据类型。

把运行时期的问 题提前到了编译期间，避免了强制类型转换可能出现的异常，因为编译阶段类型就能确定下来。

泛型可以在很多地方进行定义:

定义在类后面 —> 泛型类

定义在方法上 —> 泛型方法

定义在接口后面 —> 泛型接口

如果需要存任意类型的数据, 我们可以不添加泛型或者规定泛型为Object(推荐使用泛型更加规范):

public static void main(String[] args) 
    List<Object> list = new ArrayList<>();
    list.add("aaa");
    list.add(123);
    list.add(12.34);
    list.add(false);

注意: 泛型必须是引用类型, 基础类型需要使用包装类

public static void main(String[] args) 
    // 例如int类型需要使用Integer包装类
    List<Integer> lists = new ArrayList<>();
    lists.add(123);

自定义泛型类

泛型类的概述:

定义类时同时定义了泛型的类就是泛型类。

泛型类的格式：修饰符 class 类名<泛型变量>

例如：public class MyArrayList<T>

此处泛型变量 T 可以随便写为任意标识，常见的如E、T、K、V等。

作用：编译阶段可以指定数据类型，类似于集合的作用。

用下面的案例来举例:

模拟ArrayList集合自定义一个集合MyArrayList集合, 模拟添加和删除功能的泛型设计。

• 定义一个泛型类

public class MyArrayList<E> 
    public void add(E a) 
        System.out.println(a);
    

    public void remove(E b) 
        System.out.println(b);
    

• 测试使用泛型类

public static void main(String[] args) 
    // 规定泛型
    MyArrayList<String> list = new MyArrayList<>();
    // 规定了泛型后, 只能使用规定的类型
    list.add("aaa"); // aaa
    list.remove("bbb"); // bbb

泛型类的原理:

把出现泛型变量(E、T、K、V)的地方全部替换成传输的真实数据类型, 做到约束数据类型的作用。

自定义泛型方法

泛型方法的概述:

定义方法时同时定义了泛型的方法就是泛型方法。

泛型方法的格式：修饰符 <泛型变量> 方法返回值 方法名称(形参列表)

例如: public <T> void show(T t)

作用：让方法中可以使用泛型接收一切实际类型的参数，使方法更具备通用性。

用下面一个例子进行讲解:

给你任何一个类型的数组，都能返回它的内容。也就是实现Arrays.toString(数组)的功能！

• 定义一个接收任意类型数组的泛型方法

// 定义泛型方法
public static <T> void printArray(T[] arr) 
    StringBuilder stb = new StringBuilder("[");
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
        stb.append(arr[i]).append(i == arr.length - 1 ? "": ", ");
    
    stb.append("]");
    System.out.println(stb);

• 测试: 使用泛型方法

public static void main(String[] args) 
    Integer[] arr1 = 10, 20, 30;
    printArray(arr1); // [10, 20, 30]

    String[] arr2 = "aaa", "bbb", "ccc";
    printArray(arr2); // [aaa, bbb, ccc]

泛型方法的原理:

把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。

自定义泛型接口

泛型接口的概述:

使用了泛型定义的接口就是泛型接口。

泛型接口的格式：修饰符 interface 接口名称<泛型变量>

例如: public interface Data<E>

作用：泛型接口可以让实现类选择当前功能需要操作的数据类型

我们还是通过一个例子讲解:

需求: 教务系统，提供一个接口可约束一定要完成数据（学生，老师）的增删改查操作

• 由于在接口中方法的类型定义为学生类型和老师类型都是不合适的, 所以需要使用泛型, 创建一个泛型接口

public interface Date<E> 
    void add(E e);
    void delete(E e);
    void update(E e);

• 再在创建实现类时, 传入真实的类型即可, 类似如下:

class Teacher 



class TeacherData implements Date<Teacher> 
    @Override
    public void add(Teacher teacher) 

    

    @Override
    public void delete(Teacher teacher) 

    

    @Override
    public void update(Teacher teacher) 

    

泛型接口的原理:

实现类可以在实现接口的时候传入自己操作的数据类型，这样重写的方法都将是针对于该类型的操作。

泛型通配符和上下限

通配符: ?

? 可以在“使用泛型”的时候代表一切类型。

E T K V 是在定义泛型的时候使用的。

演示代码:

// 表示接收任意类型的列表
public static void go(ArrayList<?> list) 

泛型的上下限, 格式如下:

? extends Car: 表示 ? 必须是Car或者其子类 泛型上限

// 传入的类型必须是Car或者Car的子类
public static void go(ArrayList<? extends Car> list) 

? super Car ： 表示 ? 必须是Car或者其父类 泛型下限(了解)

// 传入的类型必须是Car或者Car的父类
public static void go(ArrayList<? super Car> list)