java 增强for循环与泛型

一 增强for循环

　　增强for循环是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部

原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

格式：

for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){

}

　　它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

练习一：遍历数组int[] arr = new int[]{11,22,33};

for (int n : arr) {//变量n代表被遍历到的数组元素
    System.out.println(n);
}
 
练习二:遍历集合
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("a1");
coll.add("a2");
coll.add("a3");
coll.add("a4");
for(String str : coll){//变量Str代表被遍历到的集合元素
    System.out.println(str);
}

　　增强for循环和老式的for循环有什么区别？

　　注意：新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。

　　建议：遍历数组时，如果仅为遍历，可以使用增强for如果要对数组的元素进行操作，

使用老式for循环可以通过角标操作。

二 泛型

1.泛型的引入

　　集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。

当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。比如下面程序：

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("abc");
        list.add("oracle");
        list.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
        Iterator it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
            String str = (String) it.next();
            System.out.println(str.length());
        }
    }
}

　　程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException

为什么会发生类型转换异常呢？我们来分析下：

　　由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时，如果出现强转就会引发运行时 ClassCastException。

怎么来解决这个问题呢？使用集合时，必须明确集合中元素的类型。这种方式称为：泛型。

2.泛型的定义与使用

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

（1）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){ }
}

使用格式：创建对象时，确定泛型的类型

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

此时，变量E的值就是String类型

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

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

此时，变量E的值就是Integer类型

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

（2）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> { }

例如，API中的Iterator迭代器接口

public interface Iterator<E> {
    public abstract E next();
}

使用格式：

　　定义类时确定泛型的类型

例如

public final class Scanner implements Iterator<String> {
public String next(){
 }
}

　　此时，变量E的值就是String类型。

 　　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

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

Iterator<String> it = list.iterator();

此时，变量E的值就是String类型。

public interface Iterator<String> {
    public abstract String next();
}

3.使用泛型的好处

将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。

避免了类型强转的麻烦。

演示下列代码：

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("abc");
        list.add("oracle");
        //list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错
        //集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
    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());
        }
    }
}

4.泛型通配符

　　泛型是在限定数据类型，当在集合或者其他地方使用到泛型后，那么这时一旦明确泛型的数据类型，

那么在使用的时候只能给其传递和数据类型匹配的类型，否则就会报错。

代码演示：

定义迭代集合元素的方法

public static void printCollection(Collection<Person> list) {
    Iterator<Person> it = list.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        System.out.println(it.next());
    }
}

调用方法

Collection<Student> list = new ArrayList<Student>();
printCollection(list);

　　上面调用方法语句属于语法错误，因为泛型限定不一致。方法要的是Collection<Person>类型，

传入的是Collection<Student>，二者类型不匹配。

　　上述定义的printCollection方法中，由于定义的是打印集合的功能，应该是可以打印任意集合中

元素的。但定义方法时，根本无法确定具体集合中的元素类型是什么。为了解决这个"无法确定具体

集合中的元素类型"问题，java中，为我们提供了泛型的通配符<?>。

　　对上面的方法，进行修改后，实现了可迭代任意元素类型集合的方法

public static void printCollection(Collection<?> list) {
    Iterator<?> it = list.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        System.out.println(it.next());
    }
}

总结：　

　　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。

5.泛型限定

　　如果想要对被打印的集合中的元素类型进行限制，只在指定的一些类型，进行打印。怎么做呢？

　　要解决这个问题，我们就要学习泛型的限定。

限定泛型的上限：

　　格式：? extends E 

　　? 代表接收E类型或者E的子类型的元素

　　例如，泛型限定为：? extends Person

　　则 ? 代表接收Person类型或者Person子类型的元素

限定泛型的下限：

　　格式：? super E

　　? 代表接收E类型或者E的父类型的元素

　　例如，泛型限定为：? super Student

　　则 ? 代表接收Student类型或者Student父类型的元素

练习：修改下面的方法，使该方法可以打印学生和工人的集合

class Student extends Person{ }
class Worker extends Person{ }
public static void printCollection(Collection<?> list) {
    Iterator<?> it = list.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        System.out.println(it.next());
 }}

　　分析一下，我们可以找到学生和工人的共性类型Person。那么，泛型的限定可以这样书写：

? extends Person : 接收Person类型或者Person的子类型。修改方法如下：

public static void printCollection(Collection<? extends Person> list) {
    Iterator<? extends Person> it = list.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        System.out.println(it.next());
    }
}