泛型基础

冷不防 2022-03-21 14:15 213阅读 0赞

#### 概述 ####

`泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？ 顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参）， 然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。 泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新的类型的情况下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型）。也就是说在泛型使用过程中， 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、接口和方法中，分别被称为`泛型类、泛型接口、泛型方法.

#### 特性 ####

`Java中的泛型，只在编译阶段有效。在编译过程中，正确检验泛型结果后，会将泛型的相关信息擦出，并且在对象进入和离开方法的边界处添加类型检查和类型转换的方法。也就是说，泛型信息不会进入到运行时阶段`

List<String> stringArrayList = new ArrayList<String>();
    List<Integer> integerArrayList = new ArrayList<Integer>();
    Class classStringArrayList = stringArrayList.getClass();
    Class classIntegerArrayList = integerArrayList.getClass();
    if(classStringArrayList.equals(classIntegerArrayList)){
        System.out.println("泛型测试" + "类型相同");
    }

#### 泛型的使用 ####

##### 泛型类 #####

class 类名称 <泛型标识：可以随便写任意标识号，标识指定的泛型的类型>{
      private 泛型标识 /*（成员变量类型）*/ var;
      }
    }

public class Generic<T>{ 
        //key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定  
        private T key;
        public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
            this.key = key;
        }
        public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
            return key;
        }
    }

##### 泛型接口 #####

//定义一个泛型接口
    public interface Generator<T> {
        public T next();
    }

/**
     * 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中
     * 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
     * 如果不声明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class"
     */
    class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
        @Override
        public T next() {
            return null;
        }
    }

public class FruitGenerator implements Generator<String> {
    
        private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};
    
        @Override
        public String next() {
            Random rand = new Random();
            return fruits[rand.nextInt(3)];
        }
    }

##### 泛型通配符 #####

public void showKeyValue1(Generic<?> obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }

`类型通配符一般是使用？代替具体的类型实参，注意了，此处’？’是类型实参，而不是类型形参 。重要说三遍！此处’？’是类型实参，而不是类型形参 ！ 此处’？’是类型实参，而不是类型形参 ！再直白点的意思就是，此处的？和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类。是一种真实的类型。 可以解决当具体类型不确定的时候，这个通配符就是 ? ；当操作类型时，不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型`

#### 泛型方法 ####

泛型类，是在实例化类的时候指明泛型的具体类型；泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型

/**
     * 泛型方法的基本介绍
     * @param tClass 传入的泛型实参
     * @return T 返回值为T类型
     * 说明：
     *     1）public 与 返回值中间<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
     *     2）只有声明了<T>的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
     *     3）<T>表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
     *     4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
     */
    public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
      IllegalAccessException{
            T instance = tClass.newInstance();
            return instance;
    }

###### 类中的泛型方法 ######

public class GenericFruit {
        static class Fruit {
            @Override
            public String toString() {
                return "fruit";
            }
        }
        static class Apple extends Fruit {
            @Override
            public String toString() {
                return "apple";
            }
        }
        static class Person {
            @Override
            public String toString() {
                return "Person";
            }
        }
        static class GenerateTest<T> {
            public void show_1(T t) {
                System.out.println(t.toString());
            }
            //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型E，这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同，也可以不同。
            //由于泛型方法在声明的时候会声明泛型<E>，因此即使在泛型类中并未声明泛型，编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
            public <E> void show_3(E t) {
                System.out.println(t.toString());
            }
            //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型T，注意这个T是一种全新的类型，可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
            public <T> void show_2(T t) {
                System.out.println(t.toString());
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            Apple apple = new Apple();
            Person person = new Person();
    
            GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();
            //apple是Fruit的子类，所以这里可以
            generateTest.show_1(apple);
            //编译器会报错，因为泛型类型实参指定的是Fruit，而传入的实参类是Person
    //        generateTest.show_1(person);
    
            //使用这两个方法都可以成功
            generateTest.show_2(apple);
            generateTest.show_2(person);
    
            //使用这两个方法也都可以成功
            generateTest.show_3(apple);
            generateTest.show_3(person);
        }
    
    }

###### 泛型方法与可变参数 ######

public class Text02 {
        public static <T> void printMsg(T... args) {
            for (T t : args) {
                if (t instanceof String) {
                    System.out.println("泛型测试" + "t is " + String.valueOf(t));
                }
                if (t instanceof Integer) {
                    System.out.println("泛型测试" + "t is " + Integer.valueOf(t + ""));
                }
                if (t instanceof Double) {
                    System.out.println("泛型测试" + "t is " + new BigDecimal(t + ""));
                }
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            printMsg("111", 222, "aaaa", "2323.4", 55.55);
        }
    }

###### 静态方法与泛型 ######

`静态方法有一种情况需要注意一下，那就是在类中的静态方法使用泛型：静态方法无法访问类上定义的泛型；如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上。即：`如果静态方法要使用泛型的话，必须将静态方法也定义成泛型方法

public class StaticGenerator<T> {
        /**
         * 如果在类中定义使用泛型的静态方法，需要添加额外的泛型声明（将这个方法定义成泛型方法）
         * 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
         * 如：public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息：
              "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
         */
        public static <T> void show(T t){
        }
    }

#### 泛型上下边界 ####

`在使用泛型的时候，我们还可以为传入的泛型类型实参进行上下边界的限制，如：类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。为泛型添加上边界，即传入的类型实参必须是指定类型的子类型`

public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }

public class Generic<T extends Number>{
        private T key;
        public Generic(T key) {
            this.key = key;
        }
        public T getKey(){
            return key;
        }
    }

//在泛型方法中添加上下边界限制的时候，必须在权限声明与返回值之间的<T>上添加上下边界，即在泛型声明的时候添加
    //public <T> T showKeyName(Generic<T extends Number> container)，编译器会报错："Unexpected bound"
    public <T extends Number> T showKeyName(Generic<T> container){
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        T test = container.getKey();
        return test;
    }

#### 关于泛型数组要提一下 ####

`看到了很多文章中都会提起泛型数组，经过查看sun的说明文档，在java中是”不能创建一个确切的泛型类型的数组”的。`

也就是说下面的这个例子是不可以的
    List<String>[] ls = new ArrayList<String>[10];  
    而使用通配符创建泛型数组是可以的，如下面这个例子：
    List<?>[] ls = new ArrayList<?>[10]; 
    这样也是可以的：
    List<String>[] ls = new ArrayList[10];

[原文地址][Link 1]

[Link 1]: https://www.cnblogs.com/coprince/p/8603492.html