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  • 泛型

    泛型

    在JDK5之后，新增了泛型(Generic)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。

    泛型:可以看做是一种未知的数据类型，不知道使用什么数据类型的时候，可以使用泛型

    泛型也可以看成是一个变量，用来接收数据类型

    E e：Element 元素

    T t：Type 类型

    3.1 泛型概述

    集合可以存放任意对象，只要把对象储存集合后，那么都会被提升为Object类型。

    代码如下

    /**
    创建集合对象，不使用泛型
     好处：
        集合不使用泛型，默认的类型就是Object类型，可以存储任意类型的数据
     弊端：
        不安全，会引发异常
    */
public static void main(String[] args){
    Collection coll = new ArrayList();
   	// 集合没有限制   可以存放任意类型
    coll.add("abc");
    coll.add("itcast");
    coll.add(1);
    
    // 使用迭代器  Iterator迭代器，是一个接口，无法直接使用，需要使用Iterator接口的实现类对象，获取实现类的方式比较特殊。
    Iterator it = coll.iterator();
    while(it.hasNext()){
        // 获取元素
        Object next = it.next();
        System.out.println(next);
        
        // 想要使用string类特有的方法，length获取字符串的长度；不能使用  多态 object obj = "abc"
        // 就需要把迭代出来的对象转成String类型
        String str = (String) it.next();
        System.out.println(it.length());
        
    }
    
}

    程序在运行的时候发生异常

    java.lang.ClassCastException。

    发生类型转换异常的原因：

    由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。

    Collection集合虽然可以存储各种对象，但实际上只能储存同一类型的对象。

    因此在JDK5之后，新增了泛型(Generic)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。

    • 泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

    tips:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

    3.2 使用泛型的好处

    创建集合，使用泛型
    好处：
    1.避免了类型转换的麻烦，储存的类型固定
    2.把运行期异常（代码运行之后会抛出的异常），提升到了编译器（写代码的时候会报错）
    弊端：
    泛型是什么类型，只能存什么类型

    public static void main(String[] args){
    Collection<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("abc");
    list.add("iteraton");
    // list.add(6);  当集合存储类型确定后，存放的类型不一致就会报错
    Iterator<String> it = list.iterator();
    while(it.hasNaxt){
        String str = it.next();
        //当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
        System.out.println(str.length());
        
    }
}

    tips:泛型是数据类型的一部分 ，我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。

    3.3 泛型的定义与使用

    泛型，用来灵活的将数据类型应用到不同的类、方法、接口中。将数据类型作为参数进行传递

    1.定义和使用含有泛型的类

    定义格式：

    修饰符 class 类名<代表泛型的变量> {  }

    例如，API中的ArrayList集合：

    class ArrayList<E>{ 
    public boolean add(E e){ }

    public E get(int index){ }
   	....
}

    使用泛型： 即什么时候确定泛型。

    在创建对象的时候确定泛型

    例如，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

    此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：

    class ArrayList<String>{ 
     public boolean add(String e){ }

     public String get(int index){  }
     ...
}

    再例如，ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

    此时，变量E的值就是Integer类型,那么我们的类型就可以理解为：

    class ArrayList<Integer> { 
     public boolean add(Integer e) { }

     public Integer get(int index) {  }
     ...
}

    举例自定义泛型类

    public class MyGenericClass<MVP> {
	//没有MVP类型，在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
	private MVP mvp;
     
    public void setMVP(MVP mvp) {
        this.mvp = mvp;
    }
     
    public MVP getMVP() {
        return mvp;
    }
}

    使用:

    public class GenericClassDemo {
  	public static void main(String[] args) {		 
         // 创建一个泛型为String的类
         MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>();    	
         // 调用setMVP
         my.setMVP("大胡子登登");
         // 调用getMVP
         String mvp = my.getMVP();
         System.out.println(mvp);
         //创建一个泛型为Integer的类
         MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>(); 
         my2.setMVP(123);   	  
         Integer mvp2 = my2.getMVP();
    }
}

    2.定义含有泛型的方法

    定义含有泛型的方法：泛型定义在方法的修饰符合返回值类型之间

    定义格式：

    修饰符 <泛型> 返回值类性 方法名（参数列表（使用泛型））{
        方法体；
 }

    含有泛型的方法，在调用的方法的时候确定泛型的数据类型
    传递什么类型的参数，泛型就是什么类型

    定义泛型类

    public class GenericMethod{
    public <M> void method1(M m){
        System.out.println(m);
    }
    // 静态方法
    public static <S> void method2(S s){
        System.out.println(s);
    }
}

    定义测试类：

    public static void main(String[] args){
    // 创建GenericMethod对象
    GenericMethod gm = new GenericMethod();
    /*
    调用含有泛型的方法method01
    传递什么类型，泛型就是什么类型
    */
    gm.method01("acb");
    gm.method01(1);
    
    // 静态方法不建议创建对象
    // 直接通过类名.方法名调用
    Generic.method02("静态方法");
    Generic.method02(123);
}

    3.含有泛型的接口

    定义格式：

    修饰符 interface 接口名<代表泛型的变量>{
    
}

    使用格式：

    1.始终不确定泛型的类型，直到创建对象时，确定泛型的类型

    例如

    定义含有泛型的接口

    public interface GenericInterface<I>{
    public abstract void method(I i):
}

    接口的实现类

    /**
 * 含有泛型的接口，第一种使用方式：定义接口的实现类，实现接口，指定接口的泛型
 * public interface Interctor<E>{
 *     E next();
 * }
 * Scanner类实现了Iterator接口，并指定接口的泛型为String，所以重写的next方法默认的就是String
 * public final class Scanner implements Iterator<String>{
 *     public String next(){}
 * }</>
 * */
public class GenericInterfaceImpl1 implements GenericInterface<String> {
    @Override
    public void method(String s) {
        System.out.println(s);
    }
}

    测试类

    public class Demo04GenericInterface {
    public static void main(String[] args) {
        GenericInterfaceImpl1 impl1 = new GenericInterfaceImpl1();
        impl1.method("abc");
        impl1.method("字符串");
    }
}

    2.定义类时确定泛型的类型

    定义含有泛型的接口

    public interface GenericInterface<I>{
    public abstract void method(I i):
}

    接口的实现类

    public class GenericInterfaceImpl2<I> implements GenericInterface<I>{
    @Override
    public void method(I i) {
        System.out.println(i);
    }
}

    测试类

    public class Demo04GenericInterface {
    public static void main(String[] args) {
        GenericInterfaceImpl1<String> impl1 = new GenericInterfaceImpl1();
        impl1.method("abc");
        impl1.method("字符串");
    }

    3.4 泛型通配符

    当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。

    1.通配符基本使用

    泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

    此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

    示例代码：

    public static void main(String[] args){
    ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
    list1.add("a");
    list1.add("b");
    
    // 使用多态写法
    Collection<Integer> list2 = new ArrayList<>();
    list2.add(1);
    list2.add(2);
    
    method(list1);
    method(list2);
}
/*
定义一个方法，能遍历所有类型的ArrayList集合
因为不确定ArrayList集合的数据类型，所以使用泛型的通配符？来接收数据类型
注意：
	泛型没有继承的概念的
*/
public static void method(Collection<?> list){
    // 使用迭代器遍历集合
    Iterator<?> it = list.iterator();
    while(it.hasNext()){
        // it.next()方法，取出的元素是object，可以接受任意的数据类型
        Object o = it.next();
        System.out.println(o);
    }
}

    tips:泛型不存在继承关系 Collection list = new ArrayList();错误写法。

    2.通配符高级使用---受限泛型

    设置泛型的时候，可以任意设置，只要是各类就可以设置。但是在java的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限

    泛型的上限：
    • 格式：类型名称 <? extendes 类> 对象名称
    • 意义：代表使用泛型只能是 类型的子类/ 本身
    泛型的下限：
    • 格式：类型名称 <? super 类> 对象名称
    • 意义：代表使用的泛型只能是类型的子类/本身

    比如：现已知Object类，String类，Number类，Integer类，其中Number是Integer的父类

    类与类之间的继承关系
    Integer extends Number extender Object
    String extends Object

    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);//报错
    getElement(list3);
    getElement(list4);//报错
  
    getElement2(list1);//报错
    getElement2(list2);//报错
    getElement2(list3);
    getElement2(list4);
  /*
  		类与类之间的继承关系
  		Integer extends Number extender Object
  		String extends Object
  */
}
// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

    总结

    泛型的使用

    1.泛型类和泛型方法

    类名<泛型>

    方法名<泛型>

    示例代码：

    // 泛型类
public class MyClass<T>{
    public void method(T t){
        System.out.println(t);
    }
}

// 测试类
public static void main(String[] args){
    MyClass<String> my = new MyClass<>();
    my.add("abc");
    
    MyClass<Integer> m = new MyClass<>();
    m.add(1);
}

    2.泛型接口和泛型方法

    接口名<泛型>

    方法名<泛型>

    示例代码：

    // 接口
public interface MyInter<R>{
    public abstract void method();
}
// 接口的实现类
public class MyInterImpl<R> implements MyInter<R>{
    @Override
    public void method(R r){
        System.out.println(r);
    }
}
// 测试类
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        // 创建对象
        MyClass<String> m = new MyClass<>();
        m.method("abc");
        
        MyClass<Integer> m2 = new MyClass<>();
        m2.method(123);
        
    }
}

    3.泛型通配符

    代码如下：

    public static void main(String[] args){
	ArrayList<String> s = new ArrayList<>();
    s.add("a");
    s.add("c");
    
    ArrayList(Integer) i = new ArrayList<>();
    i.add(1);
    i.add(2);
    
    method(s);
    method(i);
}

public static void method(ArrayList<?> list){
    for(int i = 0;i <= list.size; i++){
        System.out.println(list.get(i));
}
    
    // 或者使用增强for
    public static<T> void method(ArrayList<T> t){
        // 快捷键 数组/集合.for
        for(T t : list){
            System.out.println(t);
        }
    }

    第四章 集合综合案例

    4.1 案例介绍

    按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。
    具体规则：

    使用54张牌打乱顺序,三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。

    4.2 案例分析

    • 准备牌：

      牌可以设计为一个ArrayList,每个字符串为一张牌。
      每张牌由花色数字两部分组成，我们可以使用花色集合与数字集合嵌套迭代完成每张牌的组装。
      牌由Collections类的shuffle方法进行随机排序。

    • 发牌

      将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。

    • 看牌

      直接打印每个集合。

    4.3 代码实现

    public static void main(String[] args){
    // 1.准备牌
    // 定义一个存储54张牌的ArrayList集合，泛型使用String
    ArrayList<String> poker = new ArrayList<>();
    
    // 定义两个数组一个存储花色，一个存储牌的序列号
    String[] colors = {"♣","♦","♥","♠"};
    String[] numbers = {"2","A","K","Q","J","10","9","8","7","6","5","4","3"};
    
    // 把大王、小王加入集合中
    poker.add("大王");
    poker.add("小王");
    
    // 循环遍历两个数组，组装52张牌
    for(String color:colors){
        for(String number:numbers){
            poker.add(color+number);
        }
    }
     /*
         *  2.洗牌
         *  使用集合的工具类Collection中的方法
         *  static void shuffle(List<?> list) 使用默认随机对指定的列表进行置换
         */
    Collection.shuffle(Poker);
    System.out.println(poker);
    // 3.发牌
        // 定义4个集合，存储玩家的牌和底牌
        ArrayList<String> player01 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> player02 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> player03 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> dipai = new ArrayList<>();

        /*
         *遍历poker集合，获取每一张牌
         * 使用poker集合的索引%3给每个玩家发牌
         * 剩余三张留给底牌
         * 注意：
         *  先判断底牌（i>=51）,否则底牌发没了
         */
        for (int i = 0; i < poker.size(); i++) {
            // 获取每一张牌
            String p = poker.get(i);
            // 轮流发牌
            if (i>=51){
                dipai.add(p);
            }else if (i%3 ==0){
                // 给玩家1发牌
                player01.add(p);
            }else if (i%3 ==0){
                // 给玩家1发牌
                player01.add(p);
            }else if (i%3 ==1){
                // 给玩家2发牌
                player02.add(p);
            }else if (i%3 ==2){
                // 给玩家3发牌
                player03.add(p);
            }
        }
        // 4.看牌
        System.out.println("刘德华"+player01);
        System.out.println("周星驰"+player02);
        System.out.println("周润发"+player03);
        System.out.println("底牌"+player01);

    }

}

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