Java:泛型简明教程(通俗易懂)
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Java泛型简明教程泛型是Java SE 5.0中引入的一项特征,自从这项语言特征出现多年来,我相信,几乎所有的Java程序员不仅听说过,而且使用过它。关于Java泛型的教程,免费的,不免费的,有很多。我遇到的最好的教材有:
Java泛型由来的动机理解Java泛型最简单的方法是把它看成一种便捷语法,能节省你某些Java类型转换(casting)上的操作: 上面的代码自身已表达的很清楚:box是一个装有Apple对象的List。get方法返回一个Apple对象实例,这个过程不需要进行类型转换。没有泛型,上面的代码需要写成这样: 很明显,泛型的主要好处就是让编译器保留参数的类型信息,执行类型检查,执行类型转换操作:编译器保证了这些类型转换的绝对无误。 相对于依赖程序员来记住对象类型、执行类型转换——这会导致程序运行时的失败,很难调试和解决,而编译器能够帮助程序员在编译时强制进行大量的类型检查,发现其中的错误。 泛型的构成由泛型的构成引出了一个类型变量的概念。根据Java语言规范,类型变量是一种没有限制的标志符,产生于以下几种情况:
泛型类和接口如果一个类或接口上有一个或多个类型变量,那它就是泛型。类型变量由尖括号界定,放在类或接口名的后面: 简单的说,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。 Java类库里的很多类,例如整个Collection框架都做了泛型化的修改。例如,我们在上面的第一段代码里用到的List接口就是一个泛型类。在那段代码里,box是一个List<Apple>对象,它是一个带有一个Apple类型变量的List接口的类实现的实例。编译器使用这个类型变量参数在get方法被调用、返回一个Apple对象时自动对其进行类型转换。 实际上,这新出现的泛型标记,或者说这个List接口里的get方法是这样的: get方法实际返回的是一个类型为T的对象,T是在List<T>声明中的类型变量。 泛型方法和构造器(Constructor)非常的相似,如果方法和构造器上声明了一个或多个类型变量,它们也可以泛型化。 这个方法将会接受一个List<T>类型的参数,返回一个T类型的对象。 例子你既可以使用Java类库里提供的泛型类,也可以使用自己的泛型类。 类型安全的写入数据… 下面的这段代码是个例子,我们创建了一个List<String>实例,然后装入一些数据: 如果我们试图在List<String>装入另外一种对象,编译器就会提示错误: 类型安全的读取数据… 当我们在使用List<String>对象时,它总能保证我们得到的是一个String对象: 遍历 类库中的很多类,诸如Iterator<T>,功能都有所增强,被泛型化。List<T>接口里的iterator()方法现在返回的是Iterator<T>,由它的T next()方法返回的对象不需要再进行类型转换,你直接得到正确的类型。 使用foreach “for each”语法同样受益于泛型。前面的代码可以写出这样: 这样既容易阅读也容易维护。 自动封装(Autoboxing)和自动拆封(Autounboxing) 在使用Java泛型时,autoboxing/autounboxing这两个特征会被自动的用到,就像下面的这段代码: 然而,你要明白的一点是,封装和解封会带来性能上的损失,所有,通用要谨慎的使用。 子类型 在Java中,跟其它具有面向对象类型的语言一样,类型的层级可以被设计成这样: 在Java中,类型T的子类型既可以是类型T的一个扩展,也可以是类型T的一个直接或非直接实现(如果T是一个接口的话)。因为“成为某类型的子类型”是一个具有传递性质的关系,如果类型A是B的一个子类型,B是C的子类型,那么A也是C的子类型。在上面的图中:
B类型的任何一个子类型A都可以被赋给一个类型B的声明: 泛型类型的子类型 如果一个Apple对象的实例可以被赋给一个Fruit对象的声明,就像上面看到的,那么,List<Apple> 和 a List<Fruit>之间又是个什么关系呢?更通用些,如果类型A是类型B的子类型,那C<A> 和 C<B>之间是什么关系? 答案会出乎你的意料:没有任何关系。用更通俗的话,泛型类型跟其是否子类型没有任何关系。 这意味着下面的这段代码是无效的:
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