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Java 泛型

2024-09-26 00:50:02   220人阅读

1、泛型的由来

　　我们先看下面这段代码：

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        List list = new ArrayList();
list.add(24);  //向集合中添加一个 Integer 类型的数据
list.add("Tom");    //向集合中添加一个 String 类型的数据
 
for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++){
    Object obj = list.get(i);  //注意这里每个类型都是 Object
    System.out.println(obj);
}
 
//如果我们遍历的时候就想得到自己想要的数据类型
for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++){
    String obj = (String) list.get(i);  //在取 Integer 的时候会报类型转换错误
    System.out.println(obj);
}

　　报错信息如下：

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　　也就是 集合中第二个数据是 Integer，但是我们取出来的时候将其转换为 String 了，所以报错。

　　那么这个如何解决呢？

　　①、我们在遍历的时候，根据每个数据的类型判断，然后进行强转。

那么我们说这个集合只有两条数据，我们可以进行判断强转，如果数据有成千上万条呢，我们都通过这样判断强转肯定不可取

　　②、在往集合中加入数据的时候，我们就做好限制，比如这个集合只能添加 String 类型的；下一个集合只能添加 Integer 类型的，那么我们在取数据的时候，由于前面已经限制了该集合的数据类型，那么就很好强转了。

　　这第二种解决办法，也就是我们这篇文章讲的 泛型

 

2、什么是泛型？

　　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。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

　　在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。

 

3、泛型的基本用法

　　3.1 对于上面的问题我们只需要将上述代码的 List list = new ArrayList()  改为   List<String> list = new ArrayList<String>();

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        List<String> list = new ArrayList<String>();
//list.add(22);  //向集合中添加一个 Integer 类型的数据时，编译器会报错
list.add("Bob");  //向集合中添加一个 String 类型的数据
list.add("Tom");    //向集合中添加一个 String 类型的数据
 
//如果我们遍历的时候就想得到自己想要的数据类型
for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++){
    String obj = list.get(i);  //这里就不需要强转了，前面添加的是什么类型，这里获取的就是什么类型
    System.out.println(obj);
}           

　　

　　

　　3.2 泛型是在编译阶段有效

 

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    List<String> list1 = new ArrayList<String>();
List list2 = new ArrayList();
Class c1 = list1.getClass();
Class c2 = list2.getClass();
System.out.println(c1==c2); //true   

 

　　上述代码，由于我们知道反射是在运行时阶段，c1==c2为 true,说明了编译之后的 class 文件中是不包含任意的泛型信息的。如果不信，我们可以看 class 文件的反编译信息

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java.util.List list1 = new ArrayList();
java.util.List list2 = new ArrayList();
Class c1 = list1.getClass();
Class c2 = list2.getClass();
System.out.println(c1.equals(c2));

　　我们可以看到 反编译之后的 list1和 list2完全一样。

　　结论：Java 泛型只在编译阶段有效，即在编译过程中，程序会正确的检验泛型结果。而编译成功后，class 文件是不包含任何泛型信息的

 

 

　　3.3 泛型类和泛型方法

 

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public class Box<T> {
    private T box;
    public T getBox(T t){
        this.box = t;
        return t;
    }
    public void getType(){
        System.out.println("T的实际类型为："+box.getClass().getName());
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        Box box = new Box();
        System.out.println(box.getBox(1));
        box.getType();
         
        System.out.println(box.getBox("Tom"));
        box.getType();
    }
 
}

 

　　输出结果为：

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T的实际类型为：java.lang.Integer<br>
Tom
T的实际类型为：java.lang.String

　　

　　3.4 泛型通配符

　　在泛型中，我们可以用 ？ 来代替任意类型

 

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public List wildCard(List<?> list){
     
    return list;
}
 
public static void main(String[] args) {
    GenericTest gt = new GenericTest();
    //构造一个 Interger 类型的集合
    List<Integer> integer = new ArrayList<Integer>();
    integer.add(1);
    System.out.println(gt.wildCard(integer));
    //构造一个 String 类型的集合
    List<String> str = new ArrayList<String>();
    gt.wildCard(str);
    //构造一个 Object 类型的集合
    List<Object> obj = new ArrayList<Object>();
    obj.add(1);
    obj.add("a");
    System.out.println(gt.wildCard(obj));
    //构造一个 任意类型的 集合,这和 List<Object> 存放数据没啥区别
    List list = new ArrayList();
    gt.wildCard(list);
     
}

 

　　

 

　　3.5 泛型的上限和下限

　　①、上限： 语法（？ extends className）,即只能为 className 或 className 的子类

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//通配符的下限，只能是 Number 或 Number的子类
    public List wildCard(List<? extends Number> list){
         
        return list;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        GenericTest gt = new GenericTest();
        //构造一个 Interger 类型的集合
        List<Integer> integer = new ArrayList<Integer>();
        integer.add(1);
        System.out.println(gt.wildCard(integer));
        //构造一个 String 类型的集合
        List<String> str = new ArrayList<String>();
        //gt.wildCard(str);   //编译报错
        //构造一个 Object 类型的集合
        List<Object> obj = new ArrayList<Object>();
        obj.add(1);
        obj.add("a");
        //System.out.println(gt.wildCard(obj)); //编译报错
         
    }

　　①、下限： 语法（？ super className）,即只能为 className 或 className 的父类

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//通配符的上限，只能是 Number 或 Number的父类
    public List wildCard(List<? super Number> list){
         
        return list;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        GenericTest gt = new GenericTest();
        //构造一个 Interger 类型的集合
        List<Integer> integer = new ArrayList<Integer>();
        integer.add(1);
        //System.out.println(gt.wildCard(integer));  //编译报错
        //构造一个 String 类型的集合
        List<String> str = new ArrayList<String>();
        //gt.wildCard(str);   //编译报错
        //构造一个 Object 类型的集合
        List<Object> obj = new ArrayList<Object>();
        obj.add(1);
        obj.add("a");
        System.out.println(gt.wildCard(obj));
    }

　　

4、泛型的注意事项

　　4.1、不能用基本类型来定义泛型，如 int、float

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List<int> list = new ArrayList<int>(); //不能用 int 这样的基本类型定义泛型

　　关于这一点很好想明白，因为 集合中只能存放引用类型的数据，即使你存入基本类型的，Java还是会通过自动拆箱和自动装箱机制将其转换为引用类型

　　

　　4.2、如果使用 ？ 接收泛型对象时，则不能设置被泛型指定的内容

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List<?> list = new ArrayList<>();
        list.add("aa");  //错误，无法设置

　　

　　4.3、泛型方法的定义与其所在的类是否是泛型类是没有任何关系的，所在的类可以是泛型类，也可以不是泛型类

 

　　4.4、泛型类没有继承关系，即String 为 Object 类型的子类，则 List<String> 是 List<Object> 的子类这句话是错误的

　　原因：假设上面那句话是正确的，那么由于泛型的产生机制就是放什么类型的数据进去，取出来的就是什么类型，而不用进行类型转换，这里把 String 类型的数据放入Object 类型的泛型集合中，那么取出来的应该就是 String 　　　　　类型的数据，而实际上取出来的是 Object 类型的数据，这与泛型的产生机制相违背，故不成立！


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