泛型的使用

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

一，泛型概述

​ 關於泛型，先來說幾句集合。都知道集合是可以存儲任意對象，當我們創建一個集合時如果沒有聲明它的存儲類型，那該集合便自動提升為Object類型。請參看如下程式碼：

public class GenericDemo {      public static void main(String[] args) {          Collection coll = new ArrayList();          coll.add("abc");          coll.add("hello");          coll.add(5);//由於集合沒有做任何限定，任何類型都可以給其中存放          // 使用迭代器遍歷集合          Iterator it = coll.iterator();          while(it.hasNext()){      //需要列印每個字元串的長度,就要把迭代出來的對象轉成String類型              String str = (String) it.next();              System.out.println(str.length());          }      }  }

​ 毫無疑問，以上程式碼會報錯，首先從程式碼上看在集合中存儲了數值類型，字元串類型。但是在使用迭代器遍歷時，取出的是String類型的，那麼對於數值類型來說就必然會報錯。

​ 那麼以上問題該怎麼解決呢？通常對於Collection集合來說，同一個集合對象只保存一種數據類型。如下程式碼所示：

        // 存儲字元類型          Collection<String> stringCollection = new ArrayList<>();          // 存儲數值類型          Collection<Integer> integerCollection = new ArrayList<>();          // 存儲精度類型          Collection<Double> doubleCollection = new ArrayList<>();

​ 也就是說在我們初始化集合的時候，就已經將存儲存儲類型固定。但是按照Java的靈活性來說，這是顯然不夠的，比如預先並不確定要存儲的類型。因此在JDK5之後新增了泛型的語法，使我們的程式顯得更為靈活。

​ 泛型：在方法或者類(介面)中預先的使用某種未知的數據類型。

​ 提示：在我們創建對象的時候，如果沒有明確指出一種數據類型，那麼編譯器會默認為Object類。

1.1，泛型的意義

​ 那說了這麼多，泛型又能解決什麼問題呢？針對上面的案例分析：

​ 1，可以將ClassCastException異常由運行期轉到編譯期異常。

​ 2，避免強制類型的轉換。

​ 請看如上程式碼，在我們初始化集合時指定String數據類型，此時再存儲數值類型就會在編譯期報錯，那麼泛型又將如何運用呢。先別急，我們先看看集合中是如何定義的。

​ 在Array List集合源碼中看出，它的存儲類型是一個E，這是什麼呢？

  • E，Elements：元素
  • T，Type：類型

​ 這就是泛型，因為我們對於集合來說它們並不知道我們要存儲是什麼類型，因此這就是泛型的意義。

​ 提示：泛型是數據類型的一部分，我們將類名與泛型合併一起看做數據類型。

​ 泛型，用來靈活地將數據類型應用到不同的類、方法、介面當中。將數據類型作為參數進行傳遞。

二，泛型類

​ 編寫格式：

修飾符 class 類名稱<泛型變數>{}

​ 我們還是以集合為例，請看如下集合源程式碼實現，以add方法作為參考。

​

​ 可以看出add方法接收的數據類型為E，與我們上一節圖片中所示Array List源碼實現是一致的，因為Array List接收的參數類型就是E。說這麼多有些啰嗦，現在先定義一個泛型類。

public class GenericClass<T> {      private T key;     public void setKey(T key){         this.key = key;     }     public T getKey(){         return key;     }  }
public class GenericDemo {      public static void main(String[] args) {           GenericClass<String> genericString = new GenericClass<>();         // 存儲字元類型          genericString.setKey("這是一個泛型類");         // 獲取數據          String stringKey = genericString.getKey();          System.out.println(stringKey);            // 存儲數值類型          GenericClass<Integer> genericInteger = new GenericClass<>();          // 存儲數值1          genericInteger.setKey(1);          // 獲取數值          Integer integerKey = genericInteger.getKey();          System.out.println(integerKey);      }  }

​

三，泛型方法

​ 編寫格式：

修飾符 <泛型變數> 返回值類型 方法名稱(參數){}

​ 例如定義泛型方法：

public class GenericMethod {      // 定義泛型方法      public <T> void menthod(T t) {          System.out.println(t.getClass());      }      // 返回實例化對象      public <T> T getGenericMethod(Class<T> t) throws IllegalAccessException, InstantiationException {          return t.newInstance();      }      public static void main(String[] args) throws Exception {          GenericMethod genericMethod = new GenericMethod();          genericMethod.menthod("abc");          Object method = genericMethod.getGenericMethod(Class.forName("com.api.generic.User"));          System.out.println(method);      }  }

四，泛型介面

​ 編寫格式：

修飾符 interface 介面名稱<泛型變數>{}

​ 定義泛型介面：

public interface GenericInterface<T> {        void add(T t);        T getT();  }

​ 如果泛型介面的實現類仍不確定，則還可以接著使用泛型。

public class GenericInterfaceImpl<T> implements GenericInterface<T> {      @Override      public void add(T t) {      }        @Override      public T getT() {          return null;      }  }

​ 只有在創建對象的時候，要確定泛型的數據類型。

GenericInterfaceImpl<String> genericInterface = new GenericInterfaceImpl<>();          genericInterface.add("Hello");

五，泛型通配符

​ 當使用泛型類或者介面時，傳遞的數據中，泛型類型不確定，可以通過通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符後，只能使用Object類中的共性方法，集合中元素自身方法無法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什麼類型來接收的時候,此時可以使用?,?表示未知通配符。

此時只能接收數據,不能往該集合中存儲數據。

舉個例子大家理解使用即可：

public static void main(String[] args) {      Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();      getElement(list1);      Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();      getElement(list2);  }  public static void getElement(Collection<?> coll){}  //？代表可以接收任意類型
注意:泛型不存在繼承關係 Collection<Object> list = new ArrayList<String>();這種是錯誤的。

六，泛型上下限

​ 之前設置泛型的時候，實際上是可以任意設置的，只要是類就可以設置。但是在JAVA的泛型中可以指定一個泛型的上限和下限。

泛型的上限：

  • 格式： 類型名稱 <? extends 類 > 對象名稱
  • 意義： 只能接收該類型及其子類

泛型的下限：

  • 格式： 類型名稱 <? super 類 > 對象名稱
  • 意義： 只能接收該類型及其父類型

比如：現已知Object類，String 類，Number類，Integer類，其中Number是Integer的父類

public static void main(String[] args) {      Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();      Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();      Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();      Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();        getElement(list1);      getElement(list2);//報錯      getElement(list3);      getElement(list4);//報錯        getElement2(list1);//報錯      getElement2(list2);//報錯      getElement2(list3);      getElement2(list4);    }  // 泛型的上限：此時的泛型?，必須是Number類型或者Number類型的子類  public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}  // 泛型的下限：此時的泛型?，必須是Number類型或者Number類型的父類  public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

七，泛型擦除

​ 在泛型的使用中還有一項重要的概念，就是泛型擦除。

​ 這裡就不再分享了，有一篇寫的很好的部落格關於泛型擦除的，有興趣的可以去看看。

​ 轉載自：https://blog.csdn.net/briblue/article/details/76736356

八，總結

​ 總體來說泛型的出現為我們的程式碼帶來很多便利，使程式更加靈活。並且在官方文檔中提出如果能使用泛型就盡量使用泛型，提高程式碼的可讀性。

​ 這次關於泛型的總結相對來說並不深入，只是一些簡單的描述。最後，在本文中的內容如有不適之處，歡迎多多指點。

感謝閱讀！

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