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Java 泛型
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：
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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1T的实际类型为：java.lang.Integer<br>TomT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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