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Java中的泛型

一 泛型是什么

泛型最精准的定义:参数化类型。具体点说就是处理的数据类型不是固定的,而是可以作为参数传入。定义泛型类、泛型接口、泛型方法,这样,同一套代码,可以用于多种数据类型。

二 泛型类和泛型方法

2.1 泛型类和接口

泛型类和接口类似,定义一个泛型类:

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public class Som {

private T value;

public T getValue() {
    return value;
}

public void setValue(T value) {
    this.value = value;
}

}

Som就是一个泛型类,value的类型是T,而T是参数化的。如果有多个类型参数,使用分号隔开,如。

使用泛型类:

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Som som = new Som<>();

som.setValue("Hi");

//som.setValue(123);编译不通过

String str = som.getValue();

在使用中指定具体的类型实参。

2.2 泛型方法

定义一个泛型方法:

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public static V obtainV(V[] arr) {

return arr[arr.length / 2];

}

obtainV就是一个泛型方法,返回值前有,可以处理任意类型数组。

使用泛型方法:

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Integer [] arr = {1,2,3};

String [] arrStrs = {"1","2","3"};

int i = obtainV(arr);

String str = obtainV(arrStrs);

三 Java泛型的实现原理:类型擦除

泛型是JDK1.5引入的,为了保持兼容,Java泛型的实现采用了类型擦除。类定义中的类型参数会被替换为Object,运行时不知道泛型的实际类型参数。

编译前代码:

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Som som = new Som<>();

som.setValue("Hi");

String str = som.getValue();

编译后生成的代码:

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Som som = new Som();

som.setValue("Hi");

String str = (String)som.getValue();

可以看到在使用泛型的地方,编译后生成的代码,编译器自动进行了强制类型转换。

Java的泛型实现就是如此:在编译期进行泛型检查,编译后的代码擦除了类型信息,所有泛型都使用Object代替,并进行了强制转换。

四 类型参数的限定

泛型的类型擦除会把所有类型参数当做Object,但是我们也可以对参数类型进行上界限定。这样类型擦除就会转换为限定类型。

4.1 上界为某个具体类或接口

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public class Som {

private T value;

public T getValue() {
    return value;
}

public void setValue(T value) {
    this.value = value;
}

}

这样使用Som类,类型参数只接受Number及其子类。

当上界是泛型类或者接口的时候,上界也需要类型参数。如下:

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public class Som> {

private T value;

public T getValue() {
    return value;
}

public void setValue(T value) {
    this.value = value;
}

}

4.2 上界为其他类型参数

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public class Som {

private T value;

public T getValue() {
    return value;
}

public void setValue(T value) {
    this.value = value;
}

public  void test(E e) {
    System.out.println("Som test: e");
}

}

T是泛型类Som的参数类型,E的上界是T,也就是其它类型参数。

五 泛型的通配符

泛型的通配符增强了方法的灵活性但也容易让人困惑。Java中有无限定通配符,上界限定通配符,下界限定通配符这三种通配符。

5.1 无限定通配符

需求:打印List中的元素。List是一个泛型类,有List,List,List等可能。使用List通配符,可以匹配任意List泛型。

代码如下:

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public static void printList(List list) {

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

}

看起来很简单,但是此时的list是无法进行add操作的,因为List的类型是未知的。这就是的只读性,稍后会有介绍。

5.2 有限通配符

同样是一个打印List元素的例子,但是只接受类型参数是Number及其子类。

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public static void printList(List list) {

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

}

和一样,也具有只读性。

5.3 和的只读性

通配符和具有只读性,即可以对其进行读取操作但是无法进行写入。

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public static void printList(List list) {

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}
//一下操作不可以
list.add(1);
list.add("123");

}

原因在于:?就是表示类型完全无知,? extends E表示是E的某个子类型,但不知道具体子类型,如果允许写入,Java就无法确保类型安全性。假设我们允许写入,如果我们传入的参数是List,此时进行add操作,可以添加任何类型元素,就无法保证List的类型安全了。

5.4 超类型

超类型通配符允许写入,例子如下:

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public static void printList(List list) {

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}
list.add("123");
list.add("456");

}

这个很好理解,list的参数类型是String的上界,必然可以添加String类型的元素。

六 泛型与数组

Java不能创建泛型数组,以Som泛型类为例,以下代码编译报错:

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Som [] soms = new Som[8];

原因是像Integer[]和Number[]之间有继承关系,而List和List没有,如果允许泛型数组,那么编译时无法发现,运行时也不是立即就能发现的问题会出现。参看以下代码:

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Som[] soms = new Som[3];

Object[] objs = soms;

objs[0] = new Som();

那我们怎么存放泛型对象呢?可以使用原生数组或者泛型容器。

文章转载自: https://juejin.im/entry/57fb5...

原文  https://segmentfault.com/a/1190000020867922
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