Java高级篇-泛型

秒速五厘米 2023-10-04 12:10 14阅读 0赞

## 泛型 ##

### 泛型的概念 ###

**所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返  
回值及参数类型。这个类型参数将在使用时（例如，继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、  
创建对象时确定（即传入实际的类型参数，也称为类型实参）**

### 泛型在集合中的使用 ###

#### 集合使用泛型前 ####

@Test
        public void test1(){
        
            ArrayList list = new ArrayList();
            //需求：存放学生的成绩
            list.add(78);
            list.add(76);
            list.add(89);
            list.add(88);
            //问题一：类型不安全
    //        list.add("Tom");
    
            for(Object score : list){
        
                //问题二：强转时，可能出现ClassCastException
                int stuScore = (Integer) score;
    
                System.out.println(stuScore);
    
            }
    
        }

图示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NDA4Mzkw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### 集合使用泛型后 ####

@Test
        public void test2(){
        
           ArrayList<Integer> list =  new ArrayList<Integer>();
    
            list.add(78);
            list.add(87);
            list.add(99);
            list.add(65);
            //编译时，就会进行类型检查，保证数据的安全
    //        list.add("Tom");
    
            //方式一：
    //        for(Integer score : list){
        
    //            //避免了强转操作
    //            int stuScore = score;
    //
    //            System.out.println(stuScore);
    //
    //        }
            //方式二：
            Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
        
                int stuScore = iterator.next();
                System.out.println(stuScore);
            }
    
        }

图示:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NDA4Mzkw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

#### 在集合中使用泛型例子2 ####

//在集合中使用泛型的情况：以HashMap为例
        @Test
        public void test3(){
    //        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
            //jdk7新特性：类型推断
            Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
    
            map.put("Tom",87);
            map.put("Jerry",87);
            map.put("Jack",67);
    
    //        map.put(123,"ABC");
            //泛型的嵌套
            Set<Map.Entry<String,Integer>> entry = map.entrySet();
            Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entry.iterator();
    
            while(iterator.hasNext()){
                Map.Entry<String, Integer> e = iterator.next();
                String key = e.getKey();
                Integer value = e.getValue();
                System.out.println(key + "----" + value);
            }
    
        }

#### 集合中使用泛型总结 ####

*  ① 集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构。
 *  ② 在实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型
 *  ③ 指明完以后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构（比如：方法、构造器、属性等）使用到类的泛型的位置，都指定为实例化的泛型类型。
 *  比如：add(E e) —>实例化以后：add(Integer e)
 *  ④ 注意点：泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置，拿包装类替换
 *  ⑤ 如果实例化时，没指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。

### 自定义泛型类、泛型接口、泛型方法 ###

#### 举例代码 ####

【Order.java】
    
    public class Order<T> {
    
        String orderName;
        int orderId;
    
        //类的内部结构就可以使用类的泛型
    
        T orderT;
    
        public Order(){
            //编译不通过
    //        T[] arr = new T[10];
            //编译通过
            T[] arr = (T[]) new Object[10];
        }
    
        public Order(String orderName,int orderId,T orderT){
            this.orderName = orderName;
            this.orderId = orderId;
            this.orderT = orderT;
        }
    
        //如下的个方法都不是泛型方法
        public T getOrderT(){
            return orderT;
        }
    
        public void setOrderT(T orderT){
            this.orderT = orderT;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Order{" +
                    "orderName='" + orderName + '\'' +
                    ", orderId=" + orderId +
                    ", orderT=" + orderT +
                    '}';
        }
        //静态方法中不能使用类的泛型。
    //    public static void show(T orderT){
    //        System.out.println(orderT);
    //    }
    
        public void show(){
            //编译不通过
    //        try{
    //
    //
    //        }catch(T t){
    //
    //        }
    
        }
    
        //泛型方法：在方法中出现了泛型的结构，泛型参数与类的泛型参数没任何关系。
        //换句话说，泛型方法所属的类是不是泛型类都没关系。
        //泛型方法，可以声明为静态的。原因：泛型参数是在调用方法时确定的。并非在实例化类时确定。
        public static <E>  List<E> copyFromArrayToList(E[] arr){
    
            ArrayList<E> list = new ArrayList<>();
    
            for(E e : arr){
                list.add(e);
            }
            return list;
    
        }
    }
    
    【SubOrder.java】
    public class SubOrder extends Order<Integer> {//SubOrder:不是泛型类
    
    
        public static <E> List<E> copyFromArrayToList(E[] arr){
    
            ArrayList<E> list = new ArrayList<>();
    
            for(E e : arr){
                list.add(e);
            }
            return list;
    
        }
    
    
    }
    
    
    //实例化时，如下的代码是错误的 因为SubOrder不是泛型类
    SubOrder<Integer> o = new SubOrder<>();
    
    【SubOrder1.java】
    public class SubOrder1<T> extends Order<T> {//SubOrder1<T>:仍然是泛型类
    
    }
    
    
    【测试】
    @Test
        public void test1(){
            //如果定义了泛型类，实例化没指明类的泛型，则认为此泛型类型为Object类型
            //要求：如果大家定义了类是带泛型的，建议在实例化时要指明类的泛型。
            Order order = new Order();
            order.setOrderT(123);
            order.setOrderT("ABC");
    
            //建议：实例化时指明类的泛型
            Order<String> order1 = new Order<String>("orderAA",1001,"order:AA");
    
            order1.setOrderT("AA:hello");
    
        }
    
        @Test
        public void test2(){
            SubOrder sub1 = new SubOrder();
            //由于子类在继承带泛型的父类时，指明了泛型类型。则实例化子类对象时，不再需要指明泛型。
            sub1.setOrderT(1122);
    
            SubOrder1<String> sub2 = new SubOrder1<>();
            sub2.setOrderT("order2...");
        }
    
        @Test
        public void test3(){
    
            ArrayList<String> list1 = null;
            ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
            //泛型不同的引用不能相互赋值。
    //        list1 = list2;
    
            Person p1 = null;
            Person p2 = null;
            p1 = p2;
    
    
        }
    
        //测试泛型方法
        @Test
        public void test4(){
            Order<String> order = new Order<>();
            Integer[] arr = new Integer[]{1,2,3,4};
            //泛型方法在调用时，指明泛型参数的类型。
            List<Integer> list = order.copyFromArrayToList(arr);
    
            System.out.println(list);
        }

### 泛型在继承上的体现 ###

/*
        1. 泛型在继承方面的体现
    
          虽然类A是类B的父类，但是G<A> 和G<B>二者不具备子父类关系，二者是并列关系。
    
           补充：类A是类B的父类，A<G> 是 B<G> 的父类
    
         */
        @Test
        public void test1(){
        
    
            Object obj = null;
            String str = null;
            obj = str;
    
            Object[] arr1 = null;
            String[] arr2 = null;
            arr1 = arr2;
            //编译不通过
    //        Date date = new Date();
    //        str = date;
            List<Object> list1 = null;
            List<String> list2 = new ArrayList<String>();
            //此时的list1和list2的类型不具子父类关系
            //编译不通过
    //        list1 = list2;
            /*
            反证法：
            假设list1 = list2;
               list1.add(123);导致混入非String的数据。出错。
    
             */
    
            show(list1);
            show1(list2);
    
        }
    
    
    
        public void show1(List<String> list){
        
    
        }
    
        public void show(List<Object> list){
        
    
        }
    
        @Test
        public void test2(){
        
    
            AbstractList<String> list1 = null;
            List<String> list2 = null;
            ArrayList<String> list3 = null;
    
            list1 = list3;
            list2 = list3;
    
            List<String> list4 = new ArrayList<>();
    
        }

### 通配符 ###

#### 通配符的使用 ####

/*
        通配符的使用
           通配符：?
    
           类A是类B的父类，G<A>和G<B>是没关系的，二者共同的父类是：G<?>
         */
    
        @Test
        public void test3(){
            List<Object> list1 = null;
            List<String> list2 = null;
    
            List<?> list = null;
    
            list = list1;
            list = list2;
            //编译通过
    //        print(list1);
    //        print(list2);
    
    
            //
            List<String> list3 = new ArrayList<>();
            list3.add("AA");
            list3.add("BB");
            list3.add("CC");
            list = list3;
            //添加(写入)：对于List<?>就不能向其内部添加数据。
            //除了添加null之外。
    //        list.add("DD");
    //        list.add('?');
    
            list.add(null);
    
            //获取(读取)：允许读取数据，读取的数据类型为Object。
            Object o = list.get(0);
            System.out.println(o);
    
    
        }
    
        public void print(List<?> list){
            Iterator<?> iterator = list.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                Object obj = iterator.next();
                System.out.println(obj);
            }
        }

#### 有限制条件的通配符的使用 ####

/*
        限制条件的通配符的使用。
            ? extends A:
                    G<? extends A> 可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的子类
    
            ? super A:
                    G<? super A> 可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的父类
    
         */
        @Test
        public void test4(){
    
            List<? extends Person> list1 = null;
            List<? super Person> list2 = null;
    		//其中Student extends Person
            List<Student> list3 = new ArrayList<Student>();
            List<Person> list4 = new ArrayList<Person>();
            List<Object> list5 = new ArrayList<Object>();
    
            list1 = list3;
            list1 = list4;
    //        list1 = list5;
    
    //        list2 = list3;
            list2 = list4;
            list2 = list5;
    
            //读取数据：
            list1 = list3;
            Person p = list1.get(0);
            //编译不通过
            //Student s = list1.get(0);
    
            list2 = list4;
            Object obj = list2.get(0);
            编译不通过
    //        Person obj = list2.get(0);
    
            //写入数据：
            //编译不通过
    //        list1.add(new Student());
    
            //编译通过
            list2.add(new Person());
            list2.add(new Student());
    
        }

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