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java泛型  

2014-04-11 21:14:07|  分类: JAVA基础 |  标签: |举报 |字号 订阅

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原文:http://baike.baidu.com/link?url=6AR7vD03g2spIwEpU8N-OqiMrLMmElvzS6bYdboc1l0hUn1-7aUXSrUtQK41rKFyTHznkUzymkhcOs7xm8yXiK

1一、介绍编辑

在Java SE 1.5之前,没有泛型的情况的下,通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”,“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换,而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况,编译器可能不提示错误,在运行的时候才出现异常,这是一个安全隐患。
泛型的好处是在编译的时候检查类型安全,并且所有的强制转换都是自动隐式的,提高代码的重用率。

2二、规则和限制编辑

1、泛型的类型参数只能是类类型(包括自定义类),不能是简单类型。
2、同一种泛型可以对应多个版本(因为参数类型是不确定的),不同版本的泛型类实例是不兼容的。
3、泛型的类型参数可以有多个。
4、泛型的参数类型可以使用extends语句,例如<T extends superclass>。习惯上称为“有界类型”。
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");
泛型还有接口、方法等等,内容很多,需要花费一番功夫才能理解掌握并熟练应用。在此给出我曾经了解泛型时候写出的两个例子(根据看的印象写的),实现同样的功能,一个使用了泛型,一个没有使用,通过对比,可以很快学会泛型的应用,学会这个基本上学会了泛型70%的内容。
例子一:使用了泛型
class Gen<T> {
private T ob; //定义泛型成员变量
public Gen(T ob) {
this.ob = ob;
}
public T getOb() {
return ob;
}
public void setOb(T ob) {
this.ob = ob;
}
public void showType() {
System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
}
}
public class GenDemo {
public static void main(String[] args){
//定义泛型类Gen的一个Integer版本
Gen<Integer> intOb=new Gen<Integer>(88);
intOb.showType();
int i= intOb.getOb();
System.out.println("value= " + i);
System.out.println("----------------------------------");
//定义泛型类Gen的一个String版本
Gen<String> strOb=new Gen<String>("Hello Gen!");
strOb.showType();
String s=strOb.getOb();
System.out.println("value= " + s);
}
}
例子二:没有使用泛型
class Gen2 {
private Object ob; //定义一个通用类型成员
public Gen2(Object ob) {
this.ob = ob;
}
public Object getOb() {
return ob;
}
public void setOb(Object ob) {
this.ob = ob;
}
public void showTyep() {
System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
}
}
public class GenDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//定义类Gen2的一个Integer版本
Gen2 intOb = new Gen2(new Integer(88));
intOb.showTyep();
int i = (Integer) intOb.getOb();
System.out.println("value= " + i);
System.out.println("---------------------------------");
//定义类Gen2的一个String版本
Gen2 strOb = new Gen2("Hello Gen!");
strOb.showTyep();
String s = (String) strOb.getOb();
System.out.println("value= " + s);
}
}
运行结果:
两个例子运行Demo结果是相同的,控制台输出结果如下:
T的实际类型是:
java.lang.Integer
value= 88
----------------------------------
T的实际类型是: java.lang.String
value= Hello Gen!
Process finished with exit code 0
看明白这个,以后基本的泛型应用和代码阅读就不成问题了。

3三、深入泛型编辑

3.1、原始代码

有两个类如下,要构造两个类的对象,并打印出各自的成员x。
public class StringFoo {
private String x;
public StringFoo(String x) {
this.x = x;
}
public String getX() {
return x;
}
public void setX(String x) {
this.x = x;
}
}
public class DoubleFoo {
private Double x;
public DoubleFoo(Double x) {
this.x = x;
}
public Double getX() {
return x;
}
public void setX(Double x) {
this.x = x;
}
}
以上的代码实在无聊,就不写如何实现了。

3.2、重构

因为上面的类中,成员和方法的逻辑都一样,就是类型不一样,因此考虑重构。Object是所有类的父类,因此可以考虑用Object做为成员类型,这样就可以实现通用了,实际上就是“Object泛型”,暂时这么称呼。
public class ObjectFoo {
private Object x;
public ObjectFoo(Object x) {
this.x = x;
}
public Object getX() {
return x;
}
public void setX(Object x) {
this.x = x;
}
}
写出Demo方法如下:
public class ObjectFooDemo {
public static void main(String args[]) {
ObjectFoo strFoo = new ObjectFoo(new StringFoo("Hello Generics!"));
ObjectFoo douFoo = new ObjectFoo(new DoubleFoo(new Double("33")));
ObjectFoo objFoo = new ObjectFoo(new Object());
System.out.println("strFoo.getX="+(StringFoo)strFoo.getX());
System.out.println("douFoo.getX="+(DoubleFoo)douFoo.getX());
System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX());
}
}
运行结果如下:
strFoo.getX=StringFoo@5d748654
douFoo.getX=DoubleFoo@d1f24bb
objFoo.getX=java.lang.Object@19821f
解说:在Java 5之前,为了让类有通用性,往往将参数类型、返回类型设置为Object类型,当获取这些返回类型来使用时候,必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口,然后才可以调用对象上的方法。

3.3、泛型来实现

强制类型转换很麻烦,我还要事先知道各个Object具体类型是什么,才能做出正确转换。否则,要是转换的类型不对,比如将“Hello Generics!”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错,可是运行的时候就挂了。那有没有不强制转换的办法----有,改用 Java5泛型来实现。
public class GenericsFoo<T> {
private T x;
public GenericsFoo(T x) {
this.x = x;
}
public T getX() {
return x;
}
public void setX(T x) {
this.x = x;
}
}
public class GenericsFooDemo {
public static void main(String args[]){
GenericsFoo<String> strFoo=new GenericsFoo<String>("Hello Generics!");
GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));
GenericsFoo<Object> objFoo=new GenericsFoo<Object>(new Object());
System.out.println("strFoo.getX="+strFoo.getX());
System.out.println("douFoo.getX="+douFoo.getX());
System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX());
}
}
运行结果:
strFoo.getX=Hello Generics!
douFoo.getX=33.0
objFoo.getX=java.lang.Object@19821f
和使用“Object泛型”方式实现结果的完全一样,但是这个Demo简单多了,里面没有强制类型转换信息。
下面解释一下上面泛型类的语法:
使用<T>来声明一个类型持有者名称,然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。
当然T仅仅是个名字,这个名字可以自行定义。
class GenericsFoo<T> 声明了一个泛型类,这个T没有任何限制,实际上相当于Object类型,实际上相当于 class GenericsFoo<T extends Object>。
与Object泛型类相比,使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候,可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如
GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));
当然,也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型,但是你在使用该对象的时候,就需要强制转换了。比如:GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33"));
实际上,当构造对象时不指定类型信息的时候,默认会使用Object类型,这也是要强制转换的原因。

4四、高级应用编辑

4.1、限制泛型

在上面的例子中,由于没有限制class GenericsFoo<T>类型持有者T的范围,实际上这里的限定类型相当于Object,这和“Object泛型”实质是一样的。限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做:
class GenericsFoo<T extends Collection>,这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类,传入非Collection接口编译会出错。
注意:<T extends Collection>这里的限定使用关键字extends,后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了,应该理解为T类型是实现Collection接口的类型,或者T是继承了XX类的类型。
下面继续对上面的例子改进,我只要实现了集合接口的类型:
public class CollectionGenFoo<T extends Collection> {
private T x;
public CollectionGenFoo(T x) {
this.x = x;
}
public T getX() {
return x;
}
public void setX(T x) {
this.x = x;
}
}
实例化的时候可以这么写:
public class CollectionGenFooDemo {
public static void main(String args[]) {
CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
//出错了,不让这么干。
//原来作者写的这个地方有误,需要将listFoo改为listFoo1
// CollectionGenFoo<Collection> listFoo1 = null;
// listFoo1=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
System.out.println("实例化成功!");
}
}
当前看到的这个写法是可以编译通过,并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了,因为<T extends Collection>这么定义类型的时候,就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型,这个类型实现了Collection接口,但是实现 Collection接口的类很多很多,如果针对每一种都要写出具体的子类类型,那也太麻烦了,我干脆还不如用Object通用一下。别急,泛型针对这种情况还有更好的解决方案,那就是“通配符泛型”。

4.2、通配符泛型

为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点,引入了“通配符泛型”,针对上面的例子,使用通配泛型格式为<? extends Collection>,“?”代表未知类型,这个类型是实现Collection接口。那么上面实现的方式可以写为:
public class CollectionGenFooDemo {
public static void main(String args[]) {
CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
//现在不会出错了
//原来作者写的这个地方有误,需要将listFoo改为listFoo1
CollectionGenFoo<? extends Collection> listFoo1 = null;
listFoo1=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
System.out.println("实例化成功!");
}
}
注意:
1、如果只指定了<?>,而没有extends,则默认是允许Object及其下的任何Java类了。也就是任意类。
2、通配符泛型不单可以向下限制,如<? extends Collection>,还可以向上限制,如<? super Double>,表示类型只能接受Double及其上层父类类型,如Number、Object类型的实例。
3、泛型类定义可以有多个泛型参数,中间用逗号隔开,还可以定义泛型接口,泛型方法。这些都与泛型类中泛型的使用规则类似。

5五、泛型方法编辑

是否拥有泛型方法,与其所在的类是否泛型没有关系。要定义泛型方法,只需将泛型参数列表置于返回值前。如:
public class ExampleA {
public <T> void f(T x) {
System.out.println(x.getClass().getName());
}
public static void main(String[] args) {
ExampleA ea = new ExampleA();
ea.f(" ");
ea.f(10);
ea.f('a');
ea.f(ea);
}
}
输出结果:
java.lang.String
java.lang.Integer
java.lang.Character
ExampleA
使用泛型方法时,不必指明参数类型,编译器会自己找出具体的类型。泛型方法除了定义不同,调用就像普通方法一样。
需要注意,一个static方法,无法访问泛型类的类型参数,所以,若要static方法需要使用泛型能力,必须使其成为泛型方法。
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