Java 编写泛型类 java 泛型类型

1、什么是泛型？

1）概念

Java泛型（generics）是JDK5中引入的一个新特性，泛型提供了编译时类型安全监测机制，该机制允许我们在编译时检测到非法的类型数据结构。泛型的本质就是参数化类型，也就是所操作的数据类型被指定为一个参数

2）好处

• 编译期间进行类型检查。类型安全
• 消除了强制类型的转换

3）类型

• E - Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
• T - Type（表示Java 类，包括基本的类和我们自定义的类）
• K - Key（表示键，比如Map中的key）
• V - Value（表示值）
• N - Number（表示数值类型）
• ？ - （表示不确定的java类型）
• S、U、V - 2nd、3rd、4th types

2、泛型类、接口

1）泛型类

• 使用语法
  类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<具体的数据类型>();
• Java1.7以后，后面的<>中的具体的数据类型可以省略不写
  类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<>(); 菱形语法

//类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<具体的数据类型>();
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
//Java1.7后，后面的类型可以省略。菱形语法
ArrayList<String> al = new ArrayList<>();

2）泛型类注意事项

• 泛型类，如果没有指定具体的数据类型，此时，操作类型是Object
• 泛型的类型参数只能是类类型，不能是基本数据类型。如：可以是Integer，但不能是int
• 泛型类型在逻辑上可以看成是多个不同的类型，但实际上都是相同类型

//有Generic<T>这个类
Generic<String> strGeneric = new Generic<>();
Generic<Integer> intGeneric = new Generic<>();
intGeneric.getClass() == strGeneric.getClass();//结果是true。都是Generic类

3）从泛型类派生子类

• 子类也是泛型类，子类和父类的泛型类型要一致

//前后都是T
class ChildGeneric<T> extends Generic<T>

• 子类不是泛型类，父类要明确泛型的数据类型

//父类要指定类型：String
class ChildGeneric extends Generic<String>

4）泛型接口

//定义语法
interface 接口名称 <泛型标识，泛型标识，…> {
    泛型标识 方法名();
    .....
}

5）泛型接口的使用

• 实现类也是泛型类，实现类和接口的泛型类型要一致

public class Pair<T,E> implements Generator<T>{}

• 实现类不是泛型类，接口要明确数据类型

public class Apple implements Generator<String> {)

3、泛型方法

1）用法

• 泛型方法是在调用方法的时候指明泛型的具体类型

2）语法

// 修饰符 <T，E, ...> 返回值类型 方法名(形参列表) { 方法体... }
public <E> E getProduct(ArrayList<E> list){} //此时的 E 和泛型类的类型无关，是独立存在的

public class MyArrayList<T>{//泛型类：类型为T
    // 泛型方法：类型为E。独立于类类型 T
    public <E> E randomE(ArrayList<E> list){  
        Random random = new Random(); 
        return list.get(random.nextInt(list.size()));
    } 
}
//即使类类型T为Integer，也不会影响泛型方法的类型，方法类型E可以是String、Double、Float等等

3）说明

• public与返回值中间<E>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法
• 只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法
• <T>表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T
• 与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。

4）可变参数

public <E> void print(E... e){
    for (E e1 : e) {
        System.out.println(e);
    }
}

5）总结

• 泛型方法能使方法独立于类而产生变化
• 如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法

public static <T,E,K> void printType(T t, E e, K k) {
    System.out.println(t + "\t" + t.getClass().getSimpleName()); 
    System.out.println(e + "\t" + e.getClass().getSimpleName()); 
    System.out.println(k + "\t" + k.getClass().getSimpleName());
}

4、类型通配符

1）什么是类型通配符？

• 类型通配符一般是使用 ? 代替具体的类型实参
• 类型通配符是类型实参，而不是类型形参

2）类型通配符的上限

• 语法：
  类/接口<? extends 实参类型> 要求该泛型的类型，只能是实参类型，或实参类型的子类类型

public class MyArrayList<? extends Number>{}// ? 只能是Number，或者Number的子类，如Integer、Double等，不能是String

3）类型通配符的下限

• 语法：
  类/接口<? super 实参类型> 要求该泛型的类型，只能是实参类型，或实参类型的父类类型

public class MyArrayList<? super Integer>{}// ? 只能是Integer，或者Integer的父类，如Integer、Number等，不能是String

5、类型擦除

1）概念

泛型是Java 1.5版本才引进的概念，在这之前是没有泛型的，但是泛型代码能够很好地和之前版本的代码兼容。那是因为，泛型信息只存在于代码编译阶段，在进入JVM之前，与泛型相关的信息会被擦除掉，我们称之为–类型擦除。

2）无限制类型擦除

3）有限制类型擦除

4）擦除方法中类型定义的参数

5）桥接方法

6、泛型与数组

泛型数组的创建

• 可以声明带泛型的数组引用，但是不能直接创建带泛型的数组对象

//错误方法。不能通过编译
ArrayList<String>[] astr = new ArrayList<String>[5];

//正确方法：（不推荐）
ArrayList<String>[] arrayList; //声明泛型数组
ArrayList[] astr = new ArrayList[5]; //定义普通数组
arrayList = astr; //给泛型数组赋值

//组合写法：（推荐）
ArrayList<String>[] arrayList1 = new ArrayList[5];

• 可以通过java.lang.reflect.Array的newInstance(Class,int)创建T[]数组

public class Fruit<T> {
    private T[] array;//声明对象变量

    public Fruit(Class<T> clz, int length){
        //通过Array.newInstance创建泛型数组
        array = (T[])Array.newInstance(clz, length);//T[]类型强转
    }
}

7、泛型和反射

• 反射常用的泛型类
  Class
  Constructor

public class Person {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
/**
 * 泛型与反射
 */
public class Test11 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
	     Class<Person> personClass = Person.class;
	     Constructor<Person> constructor = personClass.getConstructor();
	     Person person = constructor.newInstance();
	 }
}