Java泛型详解.docx
- 文档编号:7845303
- 上传时间:2023-01-26
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:19.33KB
Java泛型详解.docx
《Java泛型详解.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Java泛型详解.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
Java泛型详解
Java泛型详解
一.泛型概念的提出(为什么需要泛型)?
首先,我们看下下面这段简短的代码:
复制代码
复制代码
1publicclassGenericTest{
2
3publicstaticvoidmain(String[]args){
4Listlist=newArrayList();
5list.add("qqyumidi");
6list.add("corn");
7list.add(100);
8
9for(inti=0;i 10Stringname=(String)list.get(i);//1 11System.out.println("name: "+name); 12} 13} 14} 复制代码 复制代码 定义了一个List类型的集合,先向其中加入了两个字符串类型的值,随后加入一个Integer类型的值。 这是完全允许的,因为此时list默认的类型为Object类型。 在之后的循环中,由于忘记了之前在list中也加入了Integer类型的值或其他编码原因,很容易出现类似于//1中的错误。 因为编译阶段正常,而运行时会出现“Java.lang.ClassCastException”异常。 因此,导致此类错误编码过程中不易发现。 在如上的编码过程中,我们发现主要存在两个问题: 1.当我们将一个对象放入集合中,集合不会记住此对象的类型,当再次从集合中取出此对象时,改对象的编译类型变成了Object类型,但其运行时类型任然为其本身类型。 2.因此,//1处取出集合元素时需要人为的强制类型转化到具体的目标类型,且很容易出现“java.lang.ClassCastException”异常。 那么有没有什么办法可以使集合能够记住集合内元素各类型,且能够达到只要编译时不出现问题,运行时就不会出现“java.lang.ClassCastException”异常呢? 答案就是使用泛型。 二.什么是泛型? 泛型,即“参数化类型”。 一提到参数,最熟悉的就是定义方法时有形参,然后调用此方法时传递实参。 那么参数化类型怎么理解呢? 顾名思义,就是将类型由原来的具体的类型参数化,类似于方法中的变量参数,此时类型也定义成参数形式(可以称之为类型形参),然后在使用/调用时传入具体的类型(类型实参)。 看着好像有点复杂,首先我们看下上面那个例子采用泛型的写法。 复制代码 复制代码 1publicclassGenericTest{ 2 3publicstaticvoidmain(String[]args){ 4/* 5Listlist=newArrayList(); 6list.add("qqyumidi"); 7list.add("corn"); 8list.add(100); 9*/ 10 11List 12list.add("qqyumidi"); 13list.add("corn"); 14//list.add(100);//1提示编译错误 15 16for(inti=0;i 17Stringname=list.get(i);//2 18System.out.println("name: "+name); 19} 20} 21} 复制代码 复制代码 采用泛型写法后,在//1处想加入一个Integer类型的对象时会出现编译错误,通过List 结合上面的泛型定义,我们知道在List 且get()方法的返回结果也直接是此形参类型(也就是对应的传入的类型实参)。 下面就来看看List接口的的具体定义: 复制代码 复制代码 1publicinterfaceList 2 3intsize(); 4 5booleanisEmpty(); 6 7booleancontains(Objecto); 8 9Iterator 10 11Object[]toArray(); 12 13 14 15booleanadd(Ee); 16 17booleanremove(Objecto); 18 19booleancontainsAll(Collection >c); 20 21booleanaddAll(Collection extendsE>c); 22 23booleanaddAll(intindex,Collection extendsE>c); 24 25booleanremoveAll(Collection >c); 26 27booleanretainAll(Collection >c); 28 29voidclear(); 30 31booleanequals(Objecto); 32 33inthashCode(); 34 35Eget(intindex); 36 37Eset(intindex,Eelement); 38 39voidadd(intindex,Eelement); 40 41Eremove(intindex); 42 43intindexOf(Objecto); 44 45intlastIndexOf(Objecto); 46 47ListIterator 48 49ListIterator 50 51List 52} 复制代码 复制代码 我们可以看到,在List接口中采用泛型化定义之后, 自然的,ArrayList作为List接口的实现类,其定义形式是: 复制代码 复制代码 1publicclassArrayList 2implementsList 3 4publicbooleanadd(Ee){ 5ensureCapacityInternal(size+1);//IncrementsmodCount! ! 6elementData[ize++]=e; 7returntrue; 8} 9 10publicEget(intindex){ 11rangeCheck(index); 12checkForComodification(); 13returnArrayList.this.elementData(offset+index); 14} 15 16//...省略掉其他具体的定义过程 17 18} 复制代码 复制代码 由此,我们从源代码角度明白了为什么//1处加入Integer类型对象编译错误,且//2处get()到的类型直接就是String类型了。 三.自定义泛型接口、泛型类和泛型方法 从上面的内容中,大家已经明白了泛型的具体运作过程。 也知道了接口、类和方法也都可以使用泛型去定义,以及相应的使用。 是的,在具体使用时,可以分为泛型接口、泛型类和泛型方法。 自定义泛型接口、泛型类和泛型方法与上述Java源码中的List、ArrayList类似。 如下,我们看一个最简单的泛型类和方法定义: 复制代码 复制代码 1publicclassGenericTest{ 2 3publicstaticvoidmain(String[]args){ 4 5Box 6System.out.println("name: "+name.getData()); 7} 8 9} 10 11classBox 12 13privateTdata; 14 15publicBox(){ 16 17} 18 19publicBox(Tdata){ 20this.data=data; 21} 22 23publicTgetData(){ 24returndata; 25} 26 27} 复制代码 复制代码 在泛型接口、泛型类和泛型方法的定义过程中,我们常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型形参,由于接收来自外部使用时候传入的类型实参。 那么对于不同传入的类型实参,生成的相应对象实例的类型是不是一样的呢? 复制代码 复制代码 1publicclassGenericTest{ 2 3publicstaticvoidmain(String[]args){ 4 5Box 6Box 7 8System.out.println("nameclass: "+name.getClass());//com.qqyumidi.Box 9System.out.println("ageclass: "+age.getClass());//com.qqyumidi.Box 10System.out.println(name.getClass()==age.getClass());//true 11 12} 13 14} 复制代码 复制代码 由此,我们发现,在使用泛型类时,虽然传入了不同的泛型实参,但并没有真正意义上生成不同的类型,传入不同泛型实参的泛型类在内存上只有一个,即还是原来的最基本的类型(本实例中为Box),当然,在逻辑上我们可以理解成多个不同的泛型类型。 究其原因,在于Java中的泛型这一概念提出的目的,导致其只是作用于代码编译阶段,在编译过程中,对于正确检验泛型结果后,会将泛型的相关信息擦出,也就是说,成功编译过后的class文件中是不包含任何泛型信息的。 泛型信息不会进入到运行时阶段。 对此总结成一句话: 泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型,实际上都是相同的基本类型。 四.类型通配符 接着上面的结论,我们知道,Box 为了弄清这个问题,我们继续看下下面这个例子: 复制代码 复制代码 1publicclassGenericTest{ 2 3publicstaticvoidmain(String[]args){ 4 5Box 6Box 7 8getData(name); 9 10//ThemethodgetData(Box 11//notableforthearguments(Box 12getData(age);//1 13 14} 15 16publicstaticvoidgetData(Box 17System.out.println("data: "+data.getData()); 18} 19 20} 复制代码 复制代码 我们发现,在代码//1处出现了错误提示信息: ThemethodgetData(Box 显然,通过提示信息,我们知道Box 那么,原因何在呢? 复制代码 复制代码 1publicclassGenericTest{ 2 3publicstaticvoidmain(String[]args){ 4 5Box 6Box 7Box 8b.setData(f);//2 9 10} 11 12publicstaticvoidgetData(Box 13System.out.println("data: "+data.getData()); 14} 15 16} 17 18classBox 19 20privateTdata; 21 22publicBox(){ 23 24} 25 26publicBox(Tdata){ 27setData(data); 28} 29 30publicTgetData(){ 31returndata; 32} 33 34publicvoidsetData(Tdata){ 35this.data=data; 36} 37 38} 复制代码 复制代码 这个例子中,显然//1和//2处肯定会出现错误提示的。 在此我们可以使用反证法来进行说明。 假设Box Integer? Float? 还是Number? 且由于在编程过程中的顺序不可控性,导致在必要的时候必须要进行类型判断,且进行强制类型转换。 显然,这与泛型的理念矛盾,因此,在逻辑上Box 好,那我们回过头来继续看“类型通配符”中的第一个例子,我们知道其具体的错误提示的深层次原因了。 那么如何解决呢? 总部能再定义一个新的函数吧。 这和Java中的多态理念显然是违背的,因此,我们需要一个在逻辑上可以用来表示同时是Box 类型通配符一般是使用? 代替具体的类型实参。 注意了,此处是类型实参,而不是类型形参! 且Box >在逻辑上是Box 由此,我们依然可以定义泛型方法,来完成此类需求。 复制代码 复制代码 1publicclassGenericTest{ 2 3publicstaticvoidmain(String[]args){ 4 5Box 6Box 7Box 8 9getData(name); 10getData(age); 11getData(number); 12} 13 14publicstaticvoidgetData(Box >data){ 15System.out.println("data: "+data.getData()); 16} 17 18} 复制代码 复制代码 有时候,我们还可能听到类型通配符上限和类型通配符下限。 具体有是怎么样的呢? 在上面的例子中,如果需要定义一个功能类似于getData()的方法,但对类型实参又有进一步的限制: 只能是Number类及其子类。 此时,需要用到类型通配符上限。 复制代码 复制代码 1publicclassGenericTest{ 2 3publicstaticvoidmain(String[]args){ 4 5Box 6Box 7Box 8 9getData(name); 10getData(age); 11getData(number); 12 13//getUpperNumberData(name);//1 14getUpperNumberData(age);//2 15getUpperNumberData(number);//3 16} 17 18publicstaticvoidgetData(Box >data){ 19System.out.println("data: "+data.getData()); 20} 21 22publicstaticvoidgetUpperNumberData(Box extendsNumber>data){ 23System.out.println("data: "+data.getData()); 24} 25 26} 复制代码 复制代码 此时,显然,在代码//1处调用将出现错误提示,而//2//3处调用正常。 类型通配符上限通过形如Box extendsNumber>形式定义,相对应的,类型通配符下限为Box superNumber>形式,其含义与类型通配符上限正好相反,在此不作过多阐述了。 五.话外篇 本文中的例子主要是为了阐述泛型中的一些思想而简单举出的,并不一定有着实际的可用性。 另外,一提到泛型,相信大家用到最多的就是在集合中,其实,在实际的编程过程中,自己可以使用泛型去简化开发,且能很好的保证代码质量。 并且还要注意的一点是,Java中没有所谓的泛型数组一说。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- Java 详解
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)