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1 泛型
泛型:JDK1.5版本以后出现新特性。用于解决安全问题,是一个类型安全机制。泛型是提供给javac编译器使用的,可以限定集合中的输入类型,让编译器挡住源程序中的非法输入,编译器编译带类型说明的集合时会去除掉“类型”信息,使程序运行效率不受影响
泛型的好处:将运行时期出现问题ClassCastException,转移到了编译时期,方便于程序员解决问题。让运行时问题减少,安全;它避免了强制转换麻烦。
泛型格式:通过<>来定义要操作的引用数据类型。<>这个符号读作typeof
如:ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
在使用java提供的对象时,什么时候写泛型呢?
通常在集合框架中很常见,只要见到<>就要定义泛型。其实<> 就是用来接收类型的。当使用集合时,将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>中即可。
注:
ArrayList<E>类定义和ArrayList<Integer>类引用中涉及如下术语:
整个称为ArrayList<E>泛型类型
ArrayList<E>中的E称为类型变量或类型参数
整个ArrayList<Integer>称为参数化的类型
ArrayList<Integer>中的Integer称为类型参数的实例或实际类型参数
ArrayList称为原始类型
注意:参数化类型与原始类型的兼容性
参数化类型可以引用一个原始类型的对象,编译报告警告,例如,
Collection<String> c = new Vector();//可不可以,不就是编译器一句话的事吗?
原始类型可以引用一个参数化类型的对象,编译报告警告,例如,
Collection c = new Vector<String>();//原来的方法接受一个集合参数,新的类型也要能传进去
参数化类型不考虑类型参数的继承关系:
Vector<String> v = new Vector<Object>(); //错误!///不写<Object>没错,写了就是明知故犯
Vector<Object> v = new Vector<String>(); //也错误!
编译器不允许创建泛型变量的数组。即在创建数组实例时,数组的元素不能使用参数化的类型,例如,下面语句有错误:
Vector<Integer> vectorList[] = new Vector<Integer>[10];
泛型中的类型参数严格说明集合中装载的数据类型是什么和可以加入什么类型的数据,注意:Collection<String>和Collection<Object>是两个没有转换关系的参数化的类型。
假设Vector<String> v = new Vector<Object>();可以的话,那么以后从v中取出的对象当作String用,而v实际指向的对象中可以加入任意的类型对象;假设Vector<Object> v = new Vector<String>();可以的话,那么以后可以向v中加入任意的类型对象,而v实际指向的集合中只能装String类型的对象。
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2 泛型定义的位置
什么时候定义泛型类?
当类中要操作的引用数据类型不确定的时候。
如:
class Demo<T>
{
public void show(T t)
{
System.out.println("show:"+t);
}
public void print(T t)
{
System.out.println("show:"+t);
}
}
泛型类定义的泛型,在整个类中有效。如果被方法使用,那么泛型类的对象明确要操作的具体类型后,所有要操作的类型就已经固定了。
为了让不同方法可以操作不同类型,而且类型还不确定。那么可以将泛型定义在方法上。
特殊之处:静态方法不可以访问类上定义的泛型。如果静态方法操作的应用数据类型不确定,可以将泛型定义在方法上。
泛型定义在方法上,如:
class Demo<T>
{
public void show(T t)
{
System.out.println("show:"+t);
}
public <Q> void print(Q q)
{
System.out.println("print:"+q);
}
public static <W> void method(W t)
{
System.out.println("method:"+t);
}
}
class GenericDemo4
{
public static void main(String[] args)
{
Demo <String> d = new Demo<String>();
d.show("haha");
//d.show(4);
d.print(5);
d.print("hehe");
Demo.method("hahahahha");
}
}
特别的,数组元素顺序颠倒的代码示例:
static <E> void swap(E[] a, int i, int j) {
E t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
<span style="white-space:pre"></span>swap(new int[3],3,5);语句会报告编译错误;
<span style="white-space:pre"></span>String[] strs = new String[]{"a","b","c"};
<span style="white-space:pre"></span>swap(strs,1,2);
<span style="white-space:pre"></span>System.out.println(Arrays.asList(strs));
上述代码可以通过编译。为什么?因为只有引用类型才能作为泛型方法的实际参数。对于add方法,使用基本类型的数据进行测试没有问题,这是因为自动装箱和拆箱了。 swap(new int[3],3.5);语句会报告编译错误,这是因为编译器不会对new int[3]中的int自动拆箱和装箱了,因为new int[3]本身已经是对象了,你想要的有可能就是int数组呢?它装箱岂不弄巧成拙了。
注意:当一个变量被声明为泛型时,只能被实例变量、方法和内部类调用,而不能被静态变量和静态方法调用。因为静态成员是被所有参数化的类所共享的,所以静态成员不应该有类级别的类型参数。
泛型定义在接口上:
interface Inter<T>
{
void show(T t);
}
class InterImpl<T> implements Inter<T>
{
public void show(T t)
{
System.out.println("show :"+t);
}
}
class GenericDemo5
{
public static void main(String[] args)
{
InterImpl<Integer> i = new InterImpl<Integer>();
i.show(4);
//InterImpl i = new InterImpl();
//i.show("haha");
}
}
注:
Java中的泛型类型(或者泛型)类似于 C++ 中的模板。但是这种相似性仅限于表面,Java 语言中的泛型基本上完全是在编译器中实现,用于编译器执行类型检查和类型推断,然后生成普通的非泛型的字节码,这种实现技术称为擦除(erasure)(编译器使用泛型类型信息保证类型安全,然后在生成字节码之前将其清除)。这是因为扩展虚拟机指令集来支持泛型被认为是无法接受的,这会为 Java 厂商升级其 JVM 造成难以逾越的障碍。所以,java的泛型采用了可以完全在编译器中实现的擦除方法。
例如,下面这两个方法,编译器会报告错误,它不认为是两个不同的参数类型,而认为是同一种参数类型。
private static void applyGeneric(Vector<String> v){
}
private static void applyGeneric(Vector<Date> v){
}
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3泛型中的?通配符
问题:定义一个方法,该方法用于打印出任意参数化类型的集合中的所有数据,该方法如何定义呢?
错误方式:
public static void printCollection(Collection<Object> cols) {
for(Object obj:cols) {
System.out.println(obj);
}
/* cols.add("string");//没错
cols = new HashSet<Date>();//会报告错误!*/
/*原因:Cols<Object> 中的Object只是说明Cols<Object> 实例对象中的方法接受的参数是Object,Cols<Object> 是一种具体类型,new HashSet<Date>也是一种具体类型,两者没有兼容性问题。*/
}
正确方式:
public static void printCollection(Collection<?> cols) {
for(Object obj:cols) {
System.out.println(obj);
}
//cols.add("string");//错误,因为它不知自己未来匹配就一定是String
cols.size();//没错,此方法与类型参数没有关系
cols = new HashSet<Date>();
}
注:Collection<?> cols可以与任意参数化的类型匹配,但到底匹配的是什么类型,只有以后才知道,所以,
cols=new ArrayList<Integer>和cols=new ArrayList<String>都可以, 但cols.add(new Date())或cols.add(“abc”)都不行。
总结:
使用?通配符可以引用其他各种参数化的类型,?通配符定义的变量主要用作引用,可以调用与参数化无关的方法,不能调用与参数化有关的方法。
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4 泛型中的?通配符的扩展
限定通配符的上边界(? extends E:可以接受E类型或者E的子类型):
正确:Vector<? extends Number> x = new Vector<Integer>();
错误:Vector<? extends Number> x = new Vector<String>();
限定通配符的下边界(? super E:可以接受E类型或者E的父类型):
正确:Vector<? super Integer> x = new Vector<Number>();
错误:Vector<? super Integer> x = new Vector<Byte>();
注意:限定通配符总是包括自己。
?通配符只能用作引用,不能用它去给其他变量赋值
Vector<? extends Number> y = new Vector<Integer>();
Vector<Number> x = y;
上面的代码错误,原理与Vector<Object > x11 = new Vector<String>();相似,
这里只能通过强制类型转换方式来赋值。
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