泛型，匿名内部类和集合

泛型，匿名内部类和集合

1. 泛型

1.1 什么是泛型，为什么引入泛型

	目前的项目中，我们的功能代码是可以考虑之后的复用！！！当前代码有且只支持Student类型，如果需要更换数据类型，按照目前的技术，只能重新完成对应数据类型的功能代码。有可能出现各式各样的类型，工作是重复的！！！
	
	这里不单单是对于功能模块的要求封装。同时需要对数据类型进行统一的约束！！！根据用户的要求对应数据类型。

Java的泛型就是来解决对应的问题
	格式:
		<自定义泛型无意义大写英文字母占位符>
		<T> <E> <K> <V>

	泛型可以在方法中使用
	泛型可以在类中使用
	泛型可以在接口中使用

1.2 泛型可以在方法中使用

使用静态方法举例说明泛型在方法中的使用格式
格式:
	public static <T> 返回值类型[自定义泛型] 方法名(必须存在一个对应泛型的参数) {
		方法体内可以使用自定义泛型
	}
	
使用注意事项：
	1. 自定义泛型声明在返回值之前，已保证方法的参数和返回值都可以使用对应的泛型
	2. 方法声明的泛型，在方法的参数中必须有一个参数是对应声明的自定义泛型。当前参数是用于约束方法内所有使用到泛型的位置对应的具体数据类型是什么。

package com.qfedu.a_genericity;

import java.util.Arrays;

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		 * test方法使用了自定义泛型，传入的实际参数是什么类型
		 * 泛型T对应的具体数据类型是什么类型
		 */
		Integer test = test(123);
		String test2 = test("你好");
		Demo1 test3 = test(new Demo1());

		String[] arr1 = { "烤羊排", "土豆牛肉", "黄焖鸡米饭", "烤羊肉串", "烤韭菜", "烤蒜" };
		printArray(arr1);

		System.out.println("-----------------------");

		Integer[] arr2 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
		printArray(arr2);

		System.out.println("-----------------------");

		Demo1[] arr3 = {new Demo1(), new Demo1(), new Demo1(), new Demo1(), new Demo1()};
		printArray(arr3);
	}
	
	/*
	 * 声明一个带有自定义泛型的方法
	 */
	/**
	 * 带有自定义泛型声明的方法
	 * 
	 * @param <T> 自定义泛型无意义占位符
	 * @param t 指定的泛型数据类型，由用户约束
	 * @return 对应的T类型， 具体数据类型由用户约束
	 */
	public static <T> T test(T t) {
		return t;
	}
	
	/*
	 * 展示任意类型数组中数据的方法
	 */
	/**
	 * 展示任意类型数组的方式
	 * 
	 * @param <T> 自定义泛型无意义占位符
	 * @param arr 用户指定类型的数组，同时约束自定义泛型对应的具体数据类型
	 */
	public static <T> void printArray(T[] arr) {
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.println(arr[i]);
		}
	} 
} 

1.3 泛型可以在类中使用 [有一些难点]

格式:
	class 类名<自定义泛型无意义大写字母占位符> {
		在类内的成员变量和成员方法都可以使用自定义泛型
		建议: 成员变量不建议使用自定义泛型
	}
使用注意事项:
	1. 类声明自定义泛型，需要通过创建对象的方式来约束
		TypeA<String> typeA = new TypeA<String>(); Eclipse标准写法
		TypeA<String> typeA = new TypeA<>(); IDEA写法
	2. 类声明泛型约束之后，在类内的所有成员方法中使用的泛型都是类约束的泛型具体数据类型
	3. 如果没有约束类声明泛型，所有使用到泛型的位置都是Object，【不推荐】
	4. 类声明的自定义泛型不能用于类内的静态方法【没有对象】

package com.qfedu.a_genericity;

/*
 * 定义一个带有自定义泛型的类
 */
class TypeA<T> {
	/**
	 * 使用和类名一致的自定义泛型，需要通过【类对象】来约束
	 * 
	 * @param t 对应泛型具体数据类型的参数
	 * @return 对应泛型具体数据类型的返回值
	 */
	public T test1(T t) {
		return t;
	}
	
	/**
	 * 使用和类名一致的自定义泛型，需要通过【类对象】来约束
	 * 
	 * @param t1 对应泛型具体数据类型的参数
	 * @param t2 对应泛型具体数据类型的参数
	 */
	public void test2(T t1, T t2) {
		System.out.println(t1);
		System.out.println(t2);
	} 
	
	/*
	 * 为什么类名自定义的泛型不能用于当前类内的静态成员方法
	 * 		静态成员方法是在类文件的加载阶段准备完毕，已经可以明确的保证该方法的是
	 * 可以执行的。
	 * 		如果使用类声明的自定义泛型，对应泛型的具体数据类型需要在创建类对象之后
	 * 才可以明确。
	 * 		当前静态方法在类文件加载阶段无法明确泛型数据类型是哪一个，也就无法保证
	 * 执行，【没有对象】
	 * 
	 * 如果方法想要使用自定义泛型，自娱自乐，自己定义自己用！！！
	 * 要求自定义的泛型占位符和类声明泛型占位符不一致，避免没有必要的歧义，提高阅读性
	 */
	public static <E> E staticMethod(E e) {
		return e;
	}
}

public class Demo2 {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		 * 创建带有自定义泛型类的对象
		 * TypeA<String> typeA = new TypeA<String>(); Eclipse标准写法
		 * TypeA<String> typeA = new TypeA<>(); IDEA写法
		 */
		// 明确告知编译器，这里泛型对应的具体数据类型是String类型 
		// 类内所有使用到泛型占位符的位置都是的T类型
		TypeA<String> typeA = new TypeA<String>();
		
		String test1 = typeA.test1("北京烤鸭");
		typeA.test2("卤煮火烧", "豆汁");
		
		// 明确告知编译器这里泛型对应的具体数据类型是Demo2类型
		TypeA<Demo2> typeA2 = new TypeA<Demo2>();
		
		Demo2 test12 = typeA2.test1(new Demo2());
		typeA2.test2(new Demo2(),new Demo2());
		
		/*
		 * 没有告知编译器泛型对应的具体数据类型，那么在类内的所有非静态
		 * 成员方法方法中使用到的泛型， 都是Object类型，虽然可以支持任意
		 * 类型传入参数，但是缺少了数据类型一致化的约束。
		 * 
		 * 不推荐！！！
		 */
		TypeA typeA3 = new TypeA();
		
	}
}

1.4 泛型可以在接口中使用

接口
	interface 接口名 {
		成员变量缺省属性：
			public static final 定义时必须初始化，并且初始化之后无法修改
		成员方法缺省属性：
			public abstract 方法没有方法体
		有方法体如何使用：
			default修饰默认方法，非强制实现方法
	}

泛型在接口中使用格式
	interface 接口名<自定义泛型无意义占位符> {
		问题: 接口的泛型是否可以用于成员变量中
		T t 
			定义时必须初始化，但是当前泛型的数据类型是不明确的，无法进行初
			始化过程。和final有关。
		接口中的泛型有且只能用于成员方法！
	}
	
使用注意事项：
	1. 接口声明的泛型，有且只能用于类内的成员方法。
		问题： default修饰的方法是否可以使用接口声明的自定义泛型
	2. 遵从带有自定义泛型的接口的类，一种可以遵从过程中明确告知泛型具体类型，一种是在创建类对象是明确泛型具体数据类型。
	3. class TypeA<T> implements A<String> 
		正确
			接口的泛型明确接口中的方法，使用泛型对应的具体数据类型
			类声明的泛型用于自定义约束自己类内的方法
	4. class TypeA<E> implements A<T>
		错误
			接口中的泛型没有明确数据类型，也无法通过类创建对象的过程中明确
			泛型对应的具体数据类型，无法编译

package com.qfedu.a_genericity;

interface A<T> {
	void test(T t);
}

/*
 * 接口带有泛型，遵从接口的实现类有两种方案可以implements当前接口
 * 		1. 自由
 * 		2. 规矩
 */

/**
 * 自由方式，类名之后和接口同名自定义泛型，泛型对应的具体数据类型是
 * 需要在创建当前类对象是进行约束使用。
 * 
 * @author Anonymous
 *
 * @param <T> 遵从接口和接口一致的泛型
 */
class TypeB<T> implements A<T> {

	@Override
	public void test(T t) {
		System.out.println("自由模式");
	}
	
}

/**
 * 规矩模式，遵从接口时，接口使用泛型对应的具体数据类型已经明确
 * 在类内使用接口中缺省属性为public abstract方法时，泛型已确认
 * 
 * @author Anonymous
 */
class TypeC<T> implements A<String> {

	@Override
	public void test(String t) {
		System.out.println("规矩模式");
	}
	
}

public class Demo3 {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		 * 自由模式
		 */
		TypeB<Integer> typeB = new TypeB<Integer>();
		typeB.test(10);
		
		TypeB<Character> typeB2 = new TypeB<Character>();
		typeB2.test('A');
		
		TypeC typeC = new TypeC();
		
		typeC.test("比较无聊，但是很规矩");	
		
	}
}

2. 项目中引出匿名内部类

2.1 目前项目中问题

	排序算法需要的条件，要求非常多，但是排序算法的格式，过程，内容是一致的，只有【核心比较方式】不同
	插件式比较方式，使用插件的思想完成对于【核心比较方式的替换过程】
	
	游戏机，可以【更换不同的卡片】，完成不同的游戏体验，但是要求卡片【接口是一致的】
	
	从生活角度发现问题，把核心比较方式，规定成一个接口，来满足开发要求。同时使用了多态思想！！！

2.2 尝试使用接口来完成对于核心比较方法的处理

// 两个学生类对象中的年龄比较
if (sortTemp[index].getAge() < sortTemp[j].getAge()) {
	index = j;                                        
}                                                     

/*
总结:
	1. 比较的对象是两个Student类对象
	2. 只不过是从类对象中，更改不同的比较内容
	3. 当前条件需要的是一个boolean类型
	4. 这里可以使用一个方法名compare方法
	
	boolean compare(Student stu1, Student stu2);
	
可以把该方法封装到接口中，指定一个规范，使用实现类完成对于当前操作的要求。

interface MyComparator {
	boolean compare(Student stu1, Student stu2);
}
年龄升序
年龄降序
成绩升序
成绩降序....
*/

2.3 使用接口和接口的实现类完成对于选择排序算法的普适性优化过程

2.4 过程中出现的问题

	当情况下使用接口约束比较规程，使用实现类作为方法的参数完成比较，的确解决了排序算法多样的情况。
	但是也出现了大量内容相似的实现类。对于代码运行而言，类文件太多了！！！

目标：
	1. 使用方法来完成比较方式，从而满足复用问题！！！
	2. 类名只是因为Java中所有的代码都在类内，所以需要这样的条件。

能不能有一种方式:
	只完成方法，类名就不重要了，不需要了。代码符合接口规范！！！

2.5 匿名内部类

Anonymous Inner Type
没有名字的类！！！

package com.qfedu.b_anonymous;

/*
 * 匿名内部类演示
 */

interface A {
	void test();
}

/**
 * 非abstract修饰TypeA遵从接口A，要求强制实现接口A中的test方法
 * @author Anonymous
 *
 */
class TypeA implements A {

	@Override
	public void test() {
		System.out.println("TypeA遵从A接口，实现A接口中的test方法");
	}
	
}

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		TypeA typeA = new TypeA();
		typeA.test();
		
		/*
		 *  A接口的引用a, new 调用A接口的构造方法【注意】这里不是创建A接口对象
		 *  Anonymous Inner Type提示是完成了一个要求是【遵从】接口A必须实现的方法
		 *  
		 *  大括号{}里面的内容和一个普通类遵从接口A的效果是一模一样的。
		 *  大括号里面的内容可以认为是【类的本体】
		 *  但是大括号之前没有类名，这就是匿名内部类。
		 *  
		 *  new关键字在内存堆区申请了空间，创建了一个隐含遵从接口A的匿名内部类对象
		 *  并且把该对象的空间首地址，赋值给接口A的引用数据类型变量，还有一个知识点
		 *  接口的引用指向遵从接口的类对象，这就是多态！！！
		 *  
		 *  low!!!
		 */
		A a = new A() {
			
			@Override
			public void test() {
				System.out.println("匿名内部类的对象赋值给接口的引用");
			}
		};
		
		a.test();
		
		// 匿名内部类的匿名对象直接调用实现的方法 	little low!!!
		new A() {
			
			@Override
			public void test() {
				System.out.println("匿名内部类的匿名对象直接调用方法");
			}
		}.test();
		
		// 匿名内部类的匿名对象直接作为方法的参数 终极奥义！！！
		testInterface(new A() {
			
			@Override
			public void test() {
				System.out.println("匿名内部类的匿名对象直接作为方法的参数");
			}
		});
	}
	
	/**
	 * 需要接口A的实现类对象作为方法的参数
	 * 
	 * @param a 接口A的实现类对象
	 */
	public static void testInterface(A a) {
		a.test();
	}
}

2.6 使用匿名内部类优化选择排序算法

3. 集合

3.1 为什么使用集合

开发中会使用大量相同数据类型的情况。如果使用数组来解决问题
	1. 数组能够使用的方法非常少，功能方法需要程序员自己完成。
	2. 数据类型单一化，不支持多种情况。
	3. 数组容量不可以更改。

集合为解决问题而生：
	1. 方法多种多样，基本功能完善
	2. 数据类型支持多样化，但是又不失数据类型一致要求
	3. 容量可以变，并且不用开发者操心

3.2 集合架构

	Java中集合的【总接口】Collection<E>。Java中所有和集合有关的内容，都是Collection<E>接口的子接口或者实现类

interface Collection<E>
--| interface List<E> List接口，有序可重复
----| class ArrayList<E>
		【重点】可变长数组结构
		原码实现，了解其中的特征，性能....
----| class LinkedList<E>
		【重点】双向链表结构
----| class Vector<E>
		【远古时代】JDK1.0 线程安全的ArrayList<E>，如果不考虑线程安全问
		题，建议使用ArrayList<E>
--| interface Set<E> Set接口，无序不可重复
----| HashSet<E> 底层存储数据的方式是采用哈希表方式
----| TreeSet<E> 底层存储数据的方式一个平衡二叉树方式

3.3 Collection接口下的常用方法

增：
	boolean add(E e); 
		存入元素到当前集合对象中，这里要求的数据类型是E类型，也就是泛型对于
		的具体数据类型
	boolean addAll(Collection<? extends E> c);
		class Dog extends Animal
		class Cat extends Animal
		class Tiger extends Animal
		==> ? extends E 泛型的上限
		要求存入的集合c中，存储的元素要么是E类型，要么是E类的子类
删：
	void clear();
		清空整个集合
	boolean remove(Object obj);
		删除集合中的指定元素
	boolean removeAll(Collection<?> c);
		删除两个集合的交集
	boolean retainAll(Collection<?> c);
		保留两个集合的交集
查：
	int size();
		返回集合中有效元素个数
	boolean isEmpty();
		判断当前集合是否为空
	boolean contains(Object obj);
		判断指定元素在当前集合中是否存在
	boolean containsAll(Collection<?> c);
		判断集合c是不是当前集合的子集合

package com.qfedu.c_collection;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		 * 因为Collection<E>使用一个接口，接口没有自己的类对象
		 * 这里使用Collection接口的实现类来完成演示过程 ArrayList<E>
		 */
		Collection<String> c = new ArrayList<String>();
		
		c.add("82年的拉菲");
		c.add("82年的雪碧");
		c.add("82年的可乐");
		c.add("82年的老雪");
		
		System.out.println(c);
		
		Collection<String> c1 = new ArrayList<String>();
		
		c1.add("百威");
		c1.add("福佳白");
		c1.add("精酿啤酒");
		c1.add("修道院啤酒");
		
		c.addAll(c1);
		
		System.out.println(c);
		
		c.remove("82年的雪碧");
		System.out.println(c);
		
		//c.removeAll(c1);
		//System.out.println(c);
		
		//c.retainAll(c1);
		//System.out.println(c);
		
		System.out.println("size:" + c.size());
		System.out.println(c.isEmpty());
		
		System.out.println(c.contains("百威"));
		System.out.println(c.contains("哈尔滨"));
		
		System.out.println(c.containsAll(c1));
		
		c1.add("野格");
		System.out.println(c.containsAll(c1));
	}
}