十:Java之泛型

Posted 2020-06-13

【定义】

一、泛型的定义主要有下面两种：

       在程序编码中一些包括类型參数的类型，也就是说泛型的參数仅仅能够代表类。不能代表个别对象。（这是当今较常见的定义）

在程序编码中一些包括參数的类。其參数能够代表类或对象等等。

（如今人们大多把这称作模板）

       不论使用那个定义。泛型的參数在真正使用泛型时都必须作出指明。

      泛型类。是在实例化类的时候指明泛型的详细类型。

      泛型方法。是在调用方法的时候指明泛型的详细类型。

二、使用泛型的目的：

      一些强类型程序语言支持泛型，其主要目的是加强类型安全及降低类转换的次数，但一些支持泛型的程序语言仅仅能达到部份目的。

泛型程序设计（Genericprogramming）意味着编写的代码能够被非常多不同类型的对象所重用。

是对java语言的类型系统的一种扩展，以支持创建能够按类型进行參数化的类。能够把类型參数看作是使用參数化类型时指定的类型的一个占位符。就像方法的形式參数是执行时传递的值得占位符一样。

【Java泛型的几种类型代码】

 

一、不使用泛型的代码

 

     我们定义一个Person类，包括三个属性x。y，z。在我们開始定义地时候，我们也不知道这三个属性是用来干什么的，所以我们定义为Object类型。

可是在使用的时候，我们分别对x。y。z赋予了int，double。String类型，所以在取出的时候。我们须要把这三个类型值进行强制转换。例如以下代码：

 

   1. Person.java

<span style="font-size:18px;"> public class Person {
     private Object x;
     private Object y;
     private Object z;
      //使用Object类型。能够转化为不论什么类型
     public Object getX() {
         return x;
      }
     public void setX(Object x) {
        this.x = x;
    }
    public Object getY() {
        return y;
    }
    public void setY(Object y) {
        this.y = y;
    }
    public Object getZ() {
        return z;
    }
    public void setZ(Object z) {
        this.z = z;
    }
 }

2. NoGenericTest.java
 

 public class NoGenericTest {
     public static void main(String[]args){
         Person boy=new Person();
         boy.setX(20);
         boy.setY(22.2);
         boy.setZ("帅哥TT");
         //这里依据设置的不同类型的值，我们须要进行强制类型转化。

         int x=(Integer)boy.getX();
         double y=(double)boy.getY();
        String z=(String)boy.getZ();
        
        System.out.println(x);
        System.out.println(y);
        System.out.println(z);
    }
}

3. 执行结果
 20
 22.2
 帅哥TT</span>

二、使用一个类型变量泛型的代码

 

     我们定义一个泛型类Person，定义三个属性x，y，z，在測试类中，我们设置属性的值，并打印。

<span style="font-size:18px;">  1. Person.java
 public class Person<T> {
    private T x;
     private T y;
    private T z;
     public T getX() {
          return x;
      }
     public void setX(T x) {
         this.x = x;
    }
    public T getY() {
        return y;
    }
    public void setY(T y) {
        this.y = y;
    }
    public T getZ() {
        return z;
    }
    public void setZ(T z) {
        this.z = z;
    }
 }

2. GenericTest.java
 
 public class GenericTest {
    public static void main(String[]args){
         Person boy=new Person();
         boy.setX(20);
         boy.setY(22.2);
         boy.setZ("帅哥TT");
         //不用进行类型转化
          System.out.println(boy.getX());
         System.out.println(boy.getY());
        System.out.println(boy.getZ());
    }
 }

3. 执行结果
20
22.2
帅哥TT
三、使用两个类型变量泛型的代码
     我们定义一个泛型类Person，定义两个属性x，y。使用了两种不同的类型变量，在測试类中。我们设置属性的值。并打印。
 
1. Person.java
 
 public class Person<T1,T2> {
     private T1 x;
     private T2 y;
     public T1 getX() {
         return x;
      }
     public void setX(T1 x) {
         this.x = x;
      }
    public T2 getY() {
        return y;
    }
    public void setY(T2 y) {
       this.y = y;
    }
}

2. GenericTest.java
 
public class GenerricTest {
     public static void main(String[] args){
         Person<String,Integer> boy=new Person<String,Integer>();
         boy.setX("帅哥TT");
         boy.setY(20);
         System.out.println(boy.getX());
        System.out.println(boy.getY());
      }
 
 }
 3. 执行结果
  帅哥TT
  20</span>

四、使用泛型的继承

     我们定义一个泛型类Person，定义两个属性x。y，然后定义还有一个泛型类Boy。定义属性z。Boy继承Person类，在測试类中，我们设置属性的值。并打印。

 

  

 1. Person.java
 
 public class Person<T1,T2> {
     private T1 x;
     private T2 y;
     public T1 getX() {
         return x;
      }
     public void setX(T1 x) {
         this.x = x;
      }
    public T2 getY() {
        return y;
    }
    public void setY(T2 y) {
        this.y = y;
    }
}

 2. Boy
 
 public class Boy<T1,T2,T3>extendsPerson<T1,T2> {
   private T3 z;
    public T3 getZ() {
        return z;
    }
    public void setZ(T3 z) {
        this.z = z;
    }
 }

3. GenericTest.java
 

 1public class GenericTest {
 2    public static void main(String[] args){
 3        Boy<String,Integer,Double> boy=new Boy<String,Integer,Double>();
 4        boy.setX("帅哥TT");
 5        boy.setY(20);
 6        boy.setZ(200000.22);
 7        
 8        System.out.println(boy.getX());
 9        System.out.println(boy.getY());
10        System.out.println(boy.getZ());
11    }
12 }

 4.执行结果
1 帅哥TT
2 20
3 200000.22

五、使用泛型的接口

     我们定义一个泛型接口Person，定义两个方法，然后定义还有一个泛型类Boy，实现泛型接口Person。定义属性x,y,z，在測试类中。我们设置属性的值，并打印。

<span style="font-size:18px;">1. Person.java

1 public interface Person<T1,T2> {
2    public T1 getX();
3    public T2 getY();
4 }
 2. Boy

 1public class Boy<T1,T2,T3>implements Person<T1,T2> {
 2    private T1 x;
 3    private T2 y;
 4    private T3 z;
 5    public T1 getX() {
 6        return x;
 7     }
 8    public void setX(T1 x) {
 9        this.x = x;
10    }
11    public T2 getY() {
12        return y;
13    }
14    public void setY(T2 y) {
15        this.y = y;
16    }
17    public T3 getZ() {
18        return z;
19    }
20    public void setZ(T3 z) {
21        this.z = z;
22    }
23
24 }

3. GenericTest.java
 
 1public class GenericTest {
 2    public static void main(String[] args){
 3        Boy<String,Integer,Double> boy=newBoy<String,Integer,Double>();
 4        boy.setX("帅哥TT");
 5        boy.setY(20);
 6        boy.setZ(200000.22);
 7        System.out.println(boy.getX());
 8        System.out.println(boy.getY());
 9        System.out.println(boy.getZ());
10    }
11 }

4. 执行结果
1 帅哥TT
2 20
3 200000.22</span>

六、使用泛型方法

     说明一下。定义泛型方法时，必须在返回值前边加一个<T>。来声明这是一个泛型方法，持有一个泛型T，然后才干够用泛型T作为方法的返回值。

     定义一个普通类Person，定义一个泛型方法，例如以下代码：

<span style="font-size:18px;">1. Person.java

 1public class Person{
 2    public static<T>T getMiddle(T[]a){
 3        return a[a.length/2];
 4     }
 5    public static void main(String [] args){
 6        String[]name={"帅哥TT","帅哥TT1","帅哥TT2"};
 7        String middle=Person.<String>getMiddle(name);
 8        System.out.println(middle);
 9        
10        Integer[]num={20,22,25};
11        Integer middle1=Person.<Integer>getMiddle(num);
12        System.out.println(middle1);
13        
14        Double[]num1={20.0,22.2,25.5};
15        Double middle2=Person.<Double>getMiddle(num1);
16        System.out.println(middle2);
17    }
18 }

2. 执行结果

1 帅哥TT1
2 22
3 22.2</span>

七、类型变量的限定

     例如以下代码，我们在方法min中定义了一个变量smallest类型为T。这说明了smallest能够是不论什么一个类的对象，我们在以下的代码中须要使用compareTo方法， 可是我们没有办法确定我们的T中含有CompareTo方法，所以我们须要对T进行限定，在代码中我们让T继承Comparable类。

例如以下：

<span style="font-size:18px;">public static<T extendsComparable>T min(T[]a)
   1.Person.java
 1public class Person{
 2    public static<T extends Comparable>T min(T[]a){
 3        if(a==null||a.length==0){
 4            return null;
 5        }
 6        T smallest=a[0];
 7        for(int i=1;i<a.length;i++){
 8            if(smallest.compareTo(a[i])>0){
 9                 smallest=a[i];
10             }
11        }
12        return smallest;
13    }
14    public static void main(String [] args){
15        Integer[]num={20,25,30,10};
16        Integer middle=Person.<Integer>min(num);
17        System.out.println(middle);
18    }
19 }

 2. 执行结果
 10</span>

【Java泛型理解】

一、类型擦除

     正确理解泛型概念的首要前提是理解类型擦除（type erasure）。 Java中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的。

在生成的Java字节代码中是不包括泛型中的类型信息的。使用泛型的时候加上的类型參数，会被编译器在编译的时候去掉。这个过程就称为类型擦除。如在代码中定义的List<Object>和List<String>等类型。在编译之后都会变成List。JVM看到的仅仅是List，而由泛型附加的类型信息对JVM来说是不可见的。Java编译器会在编译时尽可能的发现可能出错的地方，可是仍然无法避免在执行时刻出现类型转换异常的情况。

     非常多泛型的奇怪特性都与这个类型擦除的存在有关，包含：

     泛型类并没有自己独有的Class类对象。比方并不存在List<String>.class或是List<Integer>.class，而仅仅有List.class。

静态变量是被泛型类的全部实例所共享的。对于声明为MyClass<T>的类，訪问当中的静态变量的方法仍然是 MyClass.myStaticVar。

无论是通过new MyClass<String>还是new MyClass<Integer>创建的对象，都是共享一个静态变量。

泛型的类型參数不能用在Java异常处理的catch语句中。

由于异常处理是由JVM在执行时刻来进行的。由于类型信息被擦除，JVM是无法区分两个异常类型MyException<String>和MyException<Integer>的。对于JVM来说，它们都是 MyException类型的。也就无法执行与异常相应的catch语句。

二、最佳实践

        在使用泛型的时候能够遵循一些主要的原则。从而避免一些常见的问题。

在代码中避免泛型类和原始类型的混用。比方List<String>和List不应该共同使用。这样会产生一些编译器警告和潜在的执行时异常。当须要利用JDK 5之前开发的遗留代码，而不得不这么做时，也尽可能的隔离相关的代码。

在使用带通配符的泛型类的时候，须要明白通配符所代表的一组类型的概念。因为详细的类型是未知的，非常多操作是不同意的。

       泛型类最好不要同数组一块使用。你仅仅能创建new List<?>[10]这种数组。无法创建new List<String>[10]这种。这限制了数组的使用能力。并且会带来非常多费解的问题。因此，当须要类似数组的功能时候，使用集合类就可以。

不要忽视编译器给出的警告信息。