(一)JAVA泛型类
1.为什么需要泛型
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("string01");
list.add("string02");
list.add(100);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = (String) list.get(i);
System.out.println("str:" + str);
}
//str:string01 str:string02 整型100无法输出
//报错:Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
}
定义一个List类型的集合,先加入两个字符串类型,在加入一个Integer类型的值。因为此时list默认的类型为Object类型,所以操作被允许。
在之后的循环中,因为在没有在list中加入Integer类型的值或其他编码, 而且因为编译阶段正常,而在运行时会出现“java.lang.ClassCastException”异常。因此,导致此类错误编码过程中不易发现。
在如上的编码过程中,我们发现主要存在两个问题:
- 当我们将一个对象放入集合中,集合不会记住此对象的类型,当再次从集合中取出此对象时,改对象的编译类型变成了Object类型,但其运行时类型任然为其本身类型。
- 因此,处取出集合元素时需要人为的强制类型转化到具体的目标类型,且很容易出现“java.lang.ClassCastException”异常。
那么有没有什么办法可以使集合能够记住集合内元素各类型,且能够达到只要编译时不出现问题,运行时就不会出现“java.lang.ClassCastException”异常呢?答案就是使用泛型
2.一个简单的泛型类定义
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> box = new Box<String>("name");
System.out.println(box.getDate());
//输出结果:name
}
}
class Box<T>{
private T date;
public Box(T date) {
this.date = date;
}
public T getDate() {
return date;
}
}
注意:接口和方法也可以使用泛型定义
而对于那么对于不同传入的类型实参,生成的相应对象实例的类型是不是一样的呢?将上面代码更改如下
public static void main(String[] args) {
Box<String> box = new Box<String>("name");
Box<Integer> box2 = new Box<Integer>(100);
System.out.println(box.getDate());//输出:name
System.out.println(box2.getDate());//100
System.out.println(box.getClass() == box2.getClass());//true
}
注:
- == 的作用:
基本类型:比较的就是值是否相同
引用类型:比较的就是地址值是否相同 - equals 的作用:
引用类型:默认情况下,比较的是地址值。
由以上代码总结出:泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型,实际上都是相同的基本类型。
2.泛型方法
泛型方法可以在调用时接受不同类型的参数,根据传递参数的类型, 编译器适当地处理每一个方法调用。
示例:public static < E > void printArray( E[] inputArray )
定义泛型方法的规则如下:
- 所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分(由尖括号分隔),该类型参数声明部分在方法返回类型之前,即在示例中的< E >
- 每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
- 类型参数能被用来声明返回值类型,并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
- 泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型,不能是原始类型(像int,double,char的等)。
使用泛型方法输出不同类型字符串代码如下:
public class GenericTest {
public static <T> void printArray(T[] inputArray)
{
for (T element:inputArray
) {
System.out.print(element);
}
}
public static void main(String[] args) {
Integer[] intArray = {1,2,3,4,5};
Double[] doubleArray={1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};
Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
printArray(intArray);//输出整型
printArray(doubleArray);//输出双精度
printArray(charArray);//输出字符型
}
}
有界的类型参数:
有时候需要限制传递的类型参数的类型种类范围。例如:一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。
要声明一个有界的类型参数,首先列出类型参数的名称,后跟extends关键字,最后紧跟它的上界,如:<T extends Comparable>
实例
下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"(类)或者"implements"(接口)。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。
public static <T extends Comparable<T>> T maxelem(T x,T y,T z){
T max = x; // 假设x是初始最大值
if ( y.compareTo( max ) > 0 ){
max = y; //y 更大
}
if ( z.compareTo( max ) > 0 ){
max = z; // 现在 z 更大
}
return max; // 返回最大对象
}
public static void main( String args[] )
{
System.out.println(maxelem( 3, 4, 5 ) );
System.out.println( maxelem( 6.6, 8.8, 7.7 ) );
System.out.println(maxelem( "pear", "apple", "orange" ) );
/*输出最大值*/
}
3.类型通配符
类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如 List<?> 在逻辑上是List,List 等所有List<具体类型实参>的父类
public static void main(String[] args) {
List<String> name = new ArrayList<String>();
List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
List<Number> number = new ArrayList<Number>();
name.add("jack");
age.add(20);
number.add(100);
getdData(name);
getdData(age);
getdData(number);
}
public static void getdData(List<?> data) {
System.out.println("data: "+data.get(0));
}
其中getData()方法的参数是List类型的,所以name,age,number都可以作为这个方法的实参,这就是通配符的作用
- 类型通配符上限通过形如List来定义,下例中的定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。
public static void main(String[] args) {
List<String> name = new ArrayList<String>();
List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
List<Number> number = new ArrayList<Number>();
name.add("icon");
age.add(18);
number.add(314);
//getUperNumber(name);//1
getUperNumber(age);//2
getUperNumber(number);//3
}
public static void getData(List<?> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}
public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
System.out.println("data :" + data.get(0));
}