初步理解Java的泛型特性
在Java SE1.5中,增加了一個(gè)新的特性:泛型(日本語(yǔ)中的總稱型)。何謂泛型呢?通俗的說(shuō),就是泛泛的指定對(duì)象所操作的類型,而不像常規(guī)方式一樣使用某種固定的類型去指定。泛型的本質(zhì)就是將所操作的數(shù)據(jù)類型參數(shù)化,也就是說(shuō),該數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)。這種參數(shù)類型可以使用在類、接口以及方法定義中。
一、為什么使用泛型呢?
在以往的J2SE中,沒(méi)有泛型的情況下,通常是使用Object類型來(lái)進(jìn)行多種類型數(shù)據(jù)的操作。這個(gè)時(shí)候操作最多的就是針對(duì)該Object進(jìn)行數(shù)據(jù)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,而這種轉(zhuǎn)換是基于開發(fā)者對(duì)該數(shù)據(jù)類型明確的情況下進(jìn)行的(比如將Object型轉(zhuǎn)換為String型)。倘若類型不一致,編譯器在編譯過(guò)程中不會(huì)報(bào)錯(cuò),但在運(yùn)行時(shí)會(huì)出錯(cuò)。
使用泛型的好處在于,它在編譯的時(shí)候進(jìn)行類型安全檢查,并且在運(yùn)行時(shí)所有的轉(zhuǎn)換都是強(qiáng)制的,隱式的,大大提高了代碼的重用率。
二、定義&使用
類型參數(shù)的命名風(fēng)格為:
推薦你用簡(jiǎn)練的名字作為形式類型參數(shù)的名字(如果可能,單個(gè)字符)。最好避免小寫字母,這使它和其他的普通
的形式參數(shù)很容易被區(qū)分開來(lái)。
使用T代表類型,無(wú)論何時(shí)都沒(méi)有比這更具體的類型來(lái)區(qū)分它。這經(jīng)常見于泛型方法。如果有多個(gè)類型參數(shù),我們
可能使用字母表中T的臨近的字母,比如S。
如果一個(gè)泛型函數(shù)在一個(gè)泛型類里面出現(xiàn),最好避免在方法的類型參數(shù)和類的類型參數(shù)中使用同樣的名字來(lái)避免混
淆。對(duì)內(nèi)部類也是同樣。
1.定義帶類型參數(shù)的類
在定義帶類型參數(shù)的類時(shí),在緊跟類命之后的<>內(nèi),指定一個(gè)或多個(gè)類型參數(shù)的名字,同時(shí)也可以對(duì)類型參數(shù)的取
值范圍進(jìn)行限定,多個(gè)類型參數(shù)之間用,號(hào)分隔。
定義完類型參數(shù)后,可以在定義位置之后的類的幾乎任意地方(靜態(tài)塊,靜態(tài)屬性,靜態(tài)方法除外)使用類型參數(shù),
就像使用普通的類型一樣。
注意,父類定義的類型參數(shù)不能被子類繼承。
public class TestClassDefine<T, S extends T> { .... }
2.定義待類型參數(shù)方法
在定義帶類型參數(shù)的方法時(shí),在緊跟可見范圍修飾(例如public)之后的<>內(nèi),指定一個(gè)或多個(gè)類型參數(shù)的名字,
同時(shí)也可以對(duì)類型參數(shù)的取值范圍進(jìn)行限定,多個(gè)類型參數(shù)之間用,號(hào)分隔。
定義完類型參數(shù)后,可以在定義位置之后的方法的任意地方使用類型參數(shù),就像使用普通的類型一樣。
例如:
public <T, S extends T> T testGenericMethodDefine(T t, S s){ ... }
注意:定義帶類型參數(shù)的方法,騎主要目的是為了表達(dá)多個(gè)參數(shù)以及返回值之間的關(guān)系。例如本例子中T和S的繼
承關(guān)系, 返回值的類型和第一個(gè)類型參數(shù)的值相同。
如果僅僅是想實(shí)現(xiàn)多態(tài),請(qǐng)優(yōu)先使用通配符解決。通配符的內(nèi)容見下面章節(jié)。
public <T> void testGenericMethodDefine2(List<T> s){ ... }
應(yīng)改為
public void testGenericMethodDefine2(List<?> s){ ... }
3. 類型參數(shù)賦值
當(dāng)對(duì)類或方法的類型參數(shù)進(jìn)行賦值時(shí),要求對(duì)所有的類型參數(shù)進(jìn)行賦值。否則,將得到一個(gè)編譯錯(cuò)誤。
4.對(duì)帶類型參數(shù)的類進(jìn)行類型參數(shù)賦值
對(duì)帶類型參數(shù)的類進(jìn)行類型參數(shù)賦值有兩種方式
第一聲明類變量或者實(shí)例化時(shí)。例如
List<String> list; list = new ArrayList<String>;
第二繼承類或者實(shí)現(xiàn)接口時(shí)。例如
public class MyList<E> extends ArrayList<E> implements List<E> {...}
5.對(duì)帶類型參數(shù)方法進(jìn)行賦值
當(dāng)調(diào)用范型方法時(shí),編譯器自動(dòng)對(duì)類型參數(shù)進(jìn)行賦值,當(dāng)不能成功賦值時(shí)報(bào)編譯錯(cuò)誤。例如
public <T> T testGenericMethodDefine3(T t, List<T> list){ ... } public <T> T testGenericMethodDefine4(List<T> list1, List<T> list2){ ... } Number n = null; Integer i = null; Object o = null; testGenericMethodDefine(n, i);//此時(shí)T為Number, S為Integer testGenericMethodDefine(o, i);//T為Object, S為Integer List<Number> list1 = null; testGenericMethodDefine3(i, list1)//此時(shí)T為Number List<Integer> list2 = null; testGenericMethodDefine4(list1, list2)//編譯報(bào)錯(cuò)
6.通配符
在上面兩小節(jié)中,對(duì)是類型參數(shù)賦予具體的值,除此,還可以對(duì)類型參數(shù)賦予不確定值。例如
List<?> unknownList; List<? extends Number> unknownNumberList; List<? super Integer> unknownBaseLineIntgerList;
注意: 在Java集合框架中,對(duì)于參數(shù)值是未知類型的容器類,只能讀取其中元素,不能像其中添加元素,
因?yàn)?,其類型是未知,所以編譯器無(wú)法識(shí)別添加元素的類型和容器的類型是否兼容,唯一的例外是NULL
List<String> listString; List<?> unknownList2 = listString; unknownList = unknownList2; listString = unknownList;//編譯錯(cuò)誤
7.數(shù)組范型
可以使用帶范型參數(shù)值的類聲明數(shù)組,卻不可有創(chuàng)建數(shù)組
List<Integer>[] iListArray; new ArrayList<Integer>[10];//編譯時(shí)錯(cuò)誤
三、擴(kuò)展
1、extends語(yǔ)句
使用extends語(yǔ)句將限制泛型參數(shù)的適用范圍。例如:
<T extends collection> ,則表示該泛型參數(shù)的使用范圍是所有實(shí)現(xiàn)了collection接口的calss。如果傳入一個(gè)<String>則程序編譯出錯(cuò)。
2、super語(yǔ)句
super語(yǔ)句的作用與extends一樣,都是限制泛型參數(shù)的適用范圍。區(qū)別在于,super是限制泛型參數(shù)只能是指定該class的上層父類。
例如<T super List>,表示該泛型參數(shù)只能是List和List的上層父類。
3、通配符
使用通配符的目的是為了解決泛型參數(shù)被限制死了不能動(dòng)態(tài)根據(jù)實(shí)例來(lái)確定的缺點(diǎn)。
舉個(gè)例子:public class SampleClass < T extends S> {…}
假如A,B,C,…Z這26個(gè)class都實(shí)現(xiàn)了S接口。我們使用時(shí)需要使用到這26個(gè)class類型的泛型參數(shù)。那實(shí)例化的時(shí)候怎么辦呢?依次寫下
SampleClass<A> a = new SampleClass(); SampleClass<B> a = new SampleClass(); … SampleClass<Z> a = new SampleClass();
這顯然很冗余,還不如使用Object而不使用泛型,呵呵,是吧?
別著急,咱們使用通配符,就OK了。
SampleClass<? Extends S> sc = new SampleClass();
只需要聲明一個(gè)sc變量,很方便把!
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