泛型的定义
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。
为什么要引入泛型
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。
例子:从最常见的List说起.
List list = new ArrayList();
list.add("CSDN_SEU_Calvin");
list.add(100);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
// 取出Integer时,运行时出现异常
String name = (String) list.get(i);
System.out.println("name:" + name);
}
这几行代码在java编译期不会对代码进行检查,当不指定List中元素类型时,我们可以向List中添加任意种元素,但是在运行的时候就会出现int无法转成String类型的情况,此时会报出无法转换的异常.
这时候如果在List中引入泛型,只需要将上述代码第一行改为
List<String> list = new ArrayList<String>();
此时就无须对元素类型进行转换,在编译器的时候就已经出错了,这就是最常用的泛型。
泛型的规则限制
1、泛型的类型参数只能是类类型(包括自定义类),不能是简单类型。
2、同一种泛型可以对应多个版本(因为参数类型是不确定的),不同版本的泛型类实例是不兼容的。
3、泛型的类型参数可以有多个。
4、泛型的参数类型可以使用extends语句,例如 < T extends superclass >。习惯上称为“有界类型”。
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如 Class< ? > classType = Class.forName( "java.lang.String" );
泛型类的复用性
容器类应该算得上最具重用性的类库之一。先来看一个没有泛型的情况下的容器类如何定义:
public class Container {
private String key;
private String value;
public Container(String k, String v) {
key = k;
value = v;
}
public String getKey() {
return key;
}
public void setKey(String key) {
this.key = key;
}
public String getValue() {
return value;
}
public void setValue(String value) {
this.value = value;
}
}
Container类保存了一对key-value键值对,但是类型是定死的,也就说如果我想要创建一个键值对是String-Integer类型的,当前这个Container是做不到的,必须再自定义。那么这明显重用性就非常低。
当然,我可以用Object来代替String,并且在Java SE5之前,我们也只能这么做,由于Object是所有类型的基类,所以可以直接转型。但是这样灵活性还是不够,因为还是指定类型了,只不过这次指定的类型层级更高而已,有没有可能不指定类型?有没有可能在运行时才知道具体的类型是什么?
所以,就出现了泛型。
public class Container<K, V> {
private K key;
private V value;
public Container(K k, V v) {
key = k;
value = v;
}
public K getKey() {
return key;
}
public void setKey(K key) {
this.key = key;
}
public V getValue() {
return value;
}
public void setValue(V value) {
this.value = value;
}
}
在编译期,是无法知道K和V具体是什么类型,只有在运行时才会真正根据类型来构造和分配内存。可以看一下现在Container类对于不同类型的支持情况:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Container<String, String> c1 = new Container<String, String>("name", "findingsea");
Container<String, Integer> c2 = new Container<String, Integer>("age", 24);
Container<Double, Double> c3 = new Container<Double, Double>(1.1, 2.2);
System.out.println(c1.getKey() + " : " + c1.getValue());
System.out.println(c2.getKey() + " : " + c2.getValue());
System.out.println(c3.getKey() + " : " + c3.getValue());
}
}
接口定义泛型
interface Info<T> { // 在接口上定义泛型
public T getVar(); // 定义抽象方法,抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl<T> implements Info<T> { // 定义泛型接口的子类
private T var; // 定义属性
public InfoImpl(T var) { // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var);
}
public void setVar(T var) {
this.var = var;
}
@Override
public T getVar() {
return this.var;
}
};
public class GenericsDemo24 {
public static void main(String arsg[]) {
Info<String> i = null; // 声明接口对象
i = new InfoImpl<String>("汤姆"); // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容:" + i.getVar());
Info<Integer> itn = new InfoImpl<Integer>(123);
System.out.println("内容:" + itn.getVar());
}
};
可以看到,定义了接口以及接口的实现类,此时我们在接口的实现类中并没有具体地给实现类中指定特定类型,具体是什么类型,交给初始化完成,这样在初始化的时候可以指定任意类型的值,如在实例化的时候可以是String,Integer等。
interface Info<T> { // 在接口上定义泛型
public T getVar(); // 定义抽象方法,抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl implements Info<String> { // 定义泛型接口的子类
private String var; // 定义属性
public InfoImpl(String var) { // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var);
}
public void setVar(String var) {
this.var = var;
}
@Override
public String getVar() {
return this.var;
}
};
public class GenericsDemo25 {
public static void main(String arsg[]) {
Info i = null; // 声明接口对象
i = new InfoImpl("汤姆"); // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容:" + i.getVar());
}
};
在上个例子中我们在实现类中将接口中的泛型实例化成String类型,所以在实例化实现类时就指定了实现类为String类型。
泛型方法
一个基本的原则是:无论何时,只要你能做到,你就应该尽量使用泛型方法。也就是说,如果使用泛型方法可以取代将整个类泛化,那么应该有限采用泛型方法。下面来看一个简单的泛型方法的定义:
public class Main {
public static <T> void out(T t) {
System.out.println(t);
}
public static void main(String[] args) {
out("findingsea");
out(123);
out(11.11);
out(true);
}
}
可以看到方法的参数彻底泛化了,这个过程涉及到编译器的类型推导和自动打包,也就说原来需要我们自己对类型进行的判断和处理,现在编译器帮我们做了。这样在定义方法的时候不必考虑以后到底需要处理哪些类型的参数,大大增加了编程的灵活性。
public class Main {
public static <T> void out(T... args) {
for (T t : args) {
System.out.println(t);
}
}
public static void main(String[] args) {
out("findingsea", 123, 11.11, true);
}
}
输出和前一段代码相同,可以看到泛型可以和可变参数非常完美的结合。
泛型类型檫除
https://segmentfault.com/a/1190000003831229
参考:
百度百科
https://segmentfault.com/a/1190000002646193
https://my.oschina.net/roockee/blog/165378
http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/52230032