Java 泛型

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学习java类型推断优化的时候突然对泛型的知识感觉有点忘记了,所以开始写下泛型的东西。

泛型是Java SE 1.5的新特性,泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。通俗点将就是“类型的变量”。这种类型变量可以用在类、接口和方法的创建中。

理解Java泛型最简单的方法是把它看成一种便捷语法,能节省你某些Java类型转换(casting)上的操作:

List<Apple> box = new ArrayList<Apple>();box.add(new Apple());Apple apple =box.get(0);

上面的代码自身已表达的很清楚: box是一个装有Apple对象的List。get方法返回一个Apple对象实例,这个过程不需要进行类型转换。没有泛型,上面的代码需要写成这样:

Apple apple = (Apple)box.get(0);

泛型的使用

泛型有三种使用方式,分别为:泛型类、泛型接口、泛型方法

泛型方法

你可以写一个泛型方法,该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型,编译器适当地处理每一个方法调用。

下面是定义泛型方法的规则:

java 中泛型标记符:


public class GenericMethodTest
{
   // 泛型方法 printArray                         
   public static < E > void printArray( E[] inputArray )
   {
      // 输出数组元素            
         for ( E element : inputArray ){        
            System.out.printf( "%s ", element );
         }
         System.out.println();
    }
 
    public static void main( String args[] )
    {
        // 创建不同类型数组: Integer, Double 和 Character
        Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
        Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
 
        System.out.println( "整型数组元素为:" );
        printArray( intArray  ); // 传递一个整型数组
 
        System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );
        printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组
 
        System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );
        printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组
    } 
}

编译以上代码,运行结果如下所示:

整型数组元素为:
1 2 3 4 5 

双精度型数组元素为:
1.1 2.2 3.3 4.4 

字符型数组元素为:
H E L L O 

有界的类型参数:

可能有时候,你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如,一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。

要声明一个有界的类型参数,首先列出类型参数的名称,后跟extends关键字,最后紧跟它的上界。

实例

下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"(类)或者"implements"(接口)。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。

 
public class MaximumTest {
    public static <T extends Comparable<Number>> Number maximum(Number x, Number y, Number z) {
        Long max = (Long) x;
        if (max.compareTo((Long) y) < 0) {
            max = (Long) y;
        }
        if (max.compareTo((Long) z) < 0) {
            max = (Long) z;
        }
        return max;
    }

    public static void main( String args[] )
    {
        System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的数为 %d\n\n",
                3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );

        System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f\n\n",
                6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );

        System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s\n","pear",
                "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );
    }
}

泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似,除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

和泛型方法一样,泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数,这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

实例

如下实例演示了我们如何定义一个泛型类:

实例


public class Box<T> {
   
  private T t;
 
  public void add(T t) {
    this.t = t;
  }
 
  public T get() {
    return t;
  }
 
  public static void main(String[] args) {
    Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
    Box<String> stringBox = new Box<String>();
 
    integerBox.add(new Integer(10));
    stringBox.add(new String("菜鸟教程"));
 
    System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerBox.get());
    System.out.printf("字符串为 :%s\n", stringBox.get());
  }
}

编译以上代码,运行结果如下所示:

整型值为 :10

字符串为 :菜鸟教程

类型通配符

1、类型通配符一般是使用 ? 代替具体的类型参数。例如 List<?> 在逻辑上是 List<String>,List<Integer> 等所有 List<具体类型实参> 的父类。

实例


import java.util.*;
 
public class GenericTest {
     
    public static void main(String[] args) {
        List<String> name = new ArrayList<String>();
        List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
        List<Number> number = new ArrayList<Number>();
        
        name.add("icon");
        age.add(18);
        number.add(314);
 
        getData(name);
        getData(age);
        getData(number);
       
   }
 
   public static void getData(List<?> data) {
      System.out.println("data :" + data.get(0));
   }
}

输出结果为:

data :icon
data :18
data :314

解析: 因为 getData() 方法的参数是 List<?> 类型的,所以 name,age,number 都可以作为这个方法的实参,这就是通配符的作用。

2、类型通配符上限通过形如List来定义,如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。

实例


import java.util.*;
 
public class GenericTest {
     
    public static void main(String[] args) {
        List<String> name = new ArrayList<String>();
        List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
        List<Number> number = new ArrayList<Number>();
        
        name.add("icon");
        age.add(18);
        number.add(314);
 
        //getUperNumber(name);//1
        getUperNumber(age);//2
        getUperNumber(number);//3
       
   }
 
   public static void getData(List<?> data) {
      System.out.println("data :" + data.get(0));
   }
   
   public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
          System.out.println("data :" + data.get(0));
       }
}

输出结果:

data :18
data :314

解析: 在 //1 处会出现错误,因为 getUperNumber() 方法中的参数已经限定了参数泛型上限为 Number,所以泛型为 String 是不在这个范围之内,所以会报错。

3、类型通配符下限通过形如 List<? super Number> 来定义,表示类型只能接受 Number 及其上层父类类型,如 Object 类型的实例。

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