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泛型
泛型:jdk1.5版本以后出现的一个安全机制。表现格式:< >
好处:
1:将运行时期的问题ClassCastException问题转换成了编译失败,体现在编译时期,程序员就可以解决问题。
2:避免了强制转换的麻烦。
只要带有<>的类或者接口,都属于带有类型参数的类或者接口,在使用这些类或者接口时,必须给<>中传递一个具体的引用数据类型。
泛型技术:其实应用在编译时期,是给编译器使用的技术,到了运行时期,泛型就不存在了。
为什么? 因为泛型的擦除:也就是说,编辑器检查了泛型的类型正确后,在生成的类文件中是没有泛型的。
在运行时,如何知道获取的元素类型而不用强转呢?
泛型的补偿:因为存储的时候,类型已经确定了是同一个类型的元素,所以在运行时,只要获取到该元素的类型,在内部进行一次转换即可,所以使用者不用再做转换动作了。
什么时候用泛型类呢?
当类中的操作的引用数据类型不确定的时候,以前用的Object来进行扩展的,现在可以用泛型来表示。这样可以避免强转的麻烦,而且将运行问题转移到的编译时期。
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泛型在程序定义上的体现:
//泛型类:将泛型定义在类上。
class Tool<Q>
{
private Q obj;
public void setObject(Q obj)
{
this.obj = obj;
}
public Q getObject()
{
return obj;
}
}
//当方法操作的引用数据类型不确定的时候,可以将泛型定义在方法上。
public <W> void method(W w)
{
System.out.println("method:"+w);
}
//静态方法上的泛型:静态方法无法访问类上定义的泛型。如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候,必须要将泛型定义在方法上。
public static <Q> void function(Q t)
{
System.out.println("function:"+t);
}
//泛型接口.
interface Inter<T>
{
void show(T t);
}
class InterImpl<R> implements Inter<R>
{
public void show(R r)
{
System.out.println("show:"+r);
}
}
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泛型中的通配符:可以解决当具体类型不确定的时候,这个通配符就是 ? ;当操作类型时,不需要使用类型的具体功能时,只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。
泛型限定:
上限:?extends E:可以接收E类型或者E的子类型对象。
下限:?super E:可以接收E类型或者E的父类型对象。
上限什么时候用:往集合中添加元素时,既可以添加E类型对象,又可以添加E的子类型对象。为什么?因为取的时候,E类型既可以接收E类对象,又可以接收E的子类型对象。
下限什么时候用:当从集合中获取元素进行操作的时候,可以用当前元素的类型接收,也可以用当前元素的父类型接收。
泛型的细节:
1)、泛型到底代表什么类型取决于调用者传入的类型,如果没传,默认是Object类型;
2)、使用带泛型的类创建对象时,等式两边指定的泛型必须一致;
原因:编译器检查对象调用方法时只看变量,然而程序运行期间调用方法时就要考虑对象具体类型了;
3)、等式两边可以在任意一边使用泛型,在另一边不使用(考虑向后兼容);
ArrayList<String> al = new ArrayList<Object>(); //错
//要保证左右两边的泛型具体类型一致就可以了,这样不容易出错。
ArrayList<? extends Object> al = new ArrayList<String>();
al.add("aa"); //错
//因为集合具体对象中既可存储String,也可以存储Object的其他子类,所以添加具体的类型对象不合适,类型检查会出现安全问题。 ?extends Object 代表Object的子类型不确定,怎么能添加具体类型的对象呢?
public static void method(ArrayList<? extends Object> al) {
al.add("abc"); //错
//只能对al集合中的元素调用Object类中的方法,具体子类型的方法都不能用,因为子类型不确定。
}
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API--- java.lang.System: 属性和行为都是静态的。
long currentTimeMillis(); // 返回当前时间毫秒值
exit(); // 退出虚拟机
Properties getProperties() ; // 获取当前系统的属性信息
Properties prop = System.getProperties(); //获取系统的属性信息,并将这些信息存储到Properties集合中。
System.setProperty("myname","毕老师"); //给系统属性信息集添加具体的属性信息
//临时设置方式:运行jvm时,可以通过jvm的参数进行系统属性的临时设置,可以在java命令的后面加入 –D<name>=<value> 用法:java –Dmyname=小明 类名。
String name = System.getProperty("os.name");//获取指定属性的信息
//想要知道该系统是否是该软件所支持的系统中的一个。
Set<String> hs = new HashSet<String>();
hs.add("Windows XP");
hs.add("Windows 7");
if(hs.contains(name))
System.out.println("可以支持");
else
System.out.println("不支持");
集合框架工具类:collections和Arrays
Collections:它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象,内部提供的都是静态方法。
静态方法:
Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。
Collections.sort(list,new ComparatorByLen());//按指定的比较器方法排序。
class ComparatorByLen implements Comparator<String>{
public int compare(String s1,String s2){
int temp = s1.length()-s2.length();
return temp==0?s1.compareTo(s2):temp;
}
}
Collections.max(list); //返回list中字典顺序最大的元素。
int index = Collections.binarySearch(list,"zz");//二分查找,返回角标。
Collections.reverseOrder();//逆向反转排序。
Collections.shuffle(list);//随机对list中的元素进行位置的置换。
将非同步集合转成同步集合的方法:Collections中的 XXX synchronizedXXX(XXX);
List synchronizedList(list);
Map synchronizedMap(map);
原理:定义一个类,将集合所有的方法加同一把锁后返回。
Collection 和 Collections的区别:
Collections是个java.util下的类,是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化(将非同步的集合转换成同步的)等操作。
Collection是个java.util下的接口,它是各种集合结构的父接口,继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。
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Arrays:
用于操作数组对象的工具类,里面都是静态方法。
asList方法:将数组转换成list集合。
String[] arr = {"abc","kk","qq"};
List<String> list = Arrays.asList(arr);//将arr数组转成list集合。
将数组转换成集合,有什么好处呢?用aslist方法,将数组变成集合;
可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素:isEmpty()、contains、indexOf、set;
注意(局限性):数组是固定长度,不可以使用集合对象增加或者删除等,会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。(会报不支持操作异常UnsupportedOperationException);
如果数组中存储的引用数据类型,直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。
如果数组中存储的是基本数据类型,asList会将数组实体作为集合元素存在。
示例:
import java.util.*;----------------------------------------------------
class ArraysDemo
{
public static void main(String[] args)
{
int[] arr = {2,4,5};
System.out.println(Arrays.toString(arr));//转换为字符串形式
String[] arr = {"abc","cc","kkkk"};//字符串数组
List<String> list = Arrays.asList(arr);
sop("contains:"+list.contains("cc"));//判断是否存在"cc"这个元素
Integer[] nums = {2,4,5};
List<Integer> li = Arrays.asList(nums);
sop("asList--Integer[]转集合:" + li);
}
//打印方法
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
集合变数组:用的是Collection接口中的方法:toArray();
如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size,那么toArray方法,会自定再创建一个该类型的数据,长度为集合的size。
如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size,那么toArray方法,就不会创建新数组,直接使用该数组即可,并将集合中的元素存储到数组中,其他为存储元素的位置默认值null。
所以,在传递指定类型数组时,最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。
将集合变成数组后有什么好处?限定了对集合中的元素进行增删操作,只要获取这些元素即可。
示例:
import java.util.*;
class CollectionToArray
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("abc1");
al.add("abc2");
al.add("abc3");
//将集合变为String数组
String[] arr = al.toArray(new String[al.size()]);
//利用Arrays操作数组的方法
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
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扩展知识:增强for、可变参数(...)、静态导入、枚举
y> >可变参数(...)
foreach语句,foreach简化了迭代器。
格式:// 增强for循环括号里写两个参数,第一个是声明一个变量,第二个就是需要迭代的容器
for( 元素类型 变量名 : Collection集合 & 数组 ) {
…
}
高级for循环和传统for循环的区别:
高级for循环在使用时,必须要明确被遍历的目标。这个目标,可以是Collection集合或者数组,如果遍历Collection集合,在遍历过程中还需要对元素进行操作,比如删除,需要使用迭代器。
如果遍历数组,还需要对数组元素进行操作,建议用传统for循环因为可以定义角标通过角标操作元素。如果只为遍历获取,可以简化成高级for循环,它的出现为了简化书写。
高级for循环可以遍历map集合吗?不可以。但是可以将map转成set后再使用foreach语句。
1)、作用:对存储对象的容器进行迭代: 数组 collection map
2)、增强for循环迭代数组:
String [] arr = {"a", "b", "c"};//数组的静态定义方式,只试用于数组首次定义的时候
for(String s : arr) {
System.out.println(s);
}
3)、单列集合 Collection:
List list = new ArrayList();
list.add("aaa");
// 增强for循环, 没有使用泛型的集合能不能使用增强for循环迭代?能
for(Object obj : list) {
String s = (String) obj;
System.out.println(s);
}
4)、双列集合 Map:
Map map = new HashMap();
map.put("a", "aaa");
// 传统方式:必须掌握这种方式
Set entrys = map.entrySet(); // 1.获得所有的键值对Entry对象
iter = entrys.iterator(); // 2.迭代出所有的entry
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Entry) iter.next();
String key = (String) entry.getKey(); // 分别获得key和value
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println(key + "=" + value);
}
// 增强for循环迭代:原则上map集合是无法使用增强for循环来迭代的,因为增强for循环只能针对实现了Iterable接口的集合进行迭代;Iterable是jdk5中新定义的接口,就一个方法iterator方法,只有实现了Iterable接口的类,才能保证一定有iterator方法,java有这样的限定是因为增强for循环内部还是用迭代器实现的,而实际上,我们可以通过某种方式来使用增强for循环。
for(Object obj : map.entrySet()) {
Map.Entry entry = (Entry) obj; // obj 依次表示Entry
System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
5)、集合迭代注意问题:在迭代集合的过程中,不能对集合进行增删操作(会报并发访问异常);可以用迭代器的方法进行操作(子类listIterator:有增删的方法)。
6)、增强for循环注意问题:在使用增强for循环时,不能对元素进行赋值;
int[] arr = {1,2,3};
for(int num : arr) {
num = 0; //不能改变数组的值
}
System.out.println(arr[1]); //2
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可变参数(...):用到函数的参数上,当要操作的同一个类型元素个数不确定的时候,可是用这个方式,这个参数可以接受任意个数的同一类型的数据。
和以前接收数组不一样的是:
以前定义数组类型,需要先创建一个数组对象,再将这个数组对象作为参数传递给函数。现在,直接将数组中的元素作为参数传递即可。底层其实是将这些元素进行数组的封装,而这个封装动作,是在底层完成的,被隐藏了。所以简化了用户的书写,少了调用者定义数组的动作。
如果在参数列表中使用了可变参数,可变参数必须定义在参数列表结尾(也就是必须是最后一个参数,否则编译会失败。)。
如果要获取多个int数的和呢?可以使用将多个int数封装到数组中,直接对数组求和即可。
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静态导入:导入了类中的所有静态成员,简化静态成员的书写。
import static java.util.Collections.*; //导入了Collections类中的所有静态成员
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枚举:关键字 enum
问题:对象的某个属性的值不能是任意的,必须为固定的一组取值其中的某一个;
解决办法:
1)、在setGrade方法中做判断,不符合格式要求就抛出异常;
2)、直接限定用户的选择,通过自定义类模拟枚举的方式来限定用户的输入,写一个Grade类,私有构造函数,对外提供5个静态的常量表示类的实例;
3)、jdk5中新定义了枚举类型,专门用于解决此类问题;
4)、枚举就是一个特殊的java类,可以定义属性、方法、构造函数、实现接口、继承类;
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自动拆装箱:java中数据类型分为两种 : 基本数据类型 引用数据类型(对象)
在 java程序中所有的数据都需要当做对象来处理,针对8种基本数据类型提供了包装类,如下:
int --> Integer
byte --> Byte
short --> Short
long --> Long
char --> Character
double --> Double
float --> Float
boolean --> Boolean
jdk5以前基本数据类型和包装类之间需要互转:
基本---引用 Integer x = new Integer(x);
引用---基本 int num = x.intValue();
1)、Integer x = 1; x = x + 1; 经历了什么过程?装箱 à 拆箱 à 装箱;
2)、为了优化,虚拟机为包装类提供了缓冲池,Integer池的大小 -128~127 一个字节的大小;
3)、String池:Java为了优化字符串操作 提供了一个缓冲池;