java core 之 泛型

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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。

Java语言引入泛型的好处是安全简单。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。

泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，以提高代码的重用率。那废话不多说，我们进入正题：

 

一、泛型的简介

1.1、泛型概述

　　泛型是JDK 1.5的一项新特性,它的本质是参数化类型(Parameterized Type),也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数,在用到的时候在指定具体的类型。
　　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、泛型接口和泛型方法。
　　泛型的类型将来传入是只能是引用类型的,不能是基本类型的。

//编译通过    List<String>    List<Action>    List<Integer>    List<Integer[]>    List<int[]>
 //编译报错    List<int>

1.2、泛型特点

　　java中的泛型只是在编辑期间起作用的,在运行时会把泛型信息擦除的。

        只是在编译期间启动类型安全检查的作用,运行时不起作用。

        例如:List<String> list = new ArrayList<String>();

        虽然指定了泛型为String,但是在运行时候依然是可以向该list中存放其他类型数据的。(比如使用反射的方法)

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二、泛型类

一个泛型类就是具有一个或多个类型变量(把类型参数化)的类。
定义一个泛型类十分简单,只需要在类名后面加上<>,再在里面加上类型参数.

注:类型变量使用大写形式,且比较短,这是很常见的。在JDK中,使用变量E表示集合的元素类型,K和V分别表示关键字与值的类型。(需要时还可以用其他的字母,也可以是一个或多个字母)

举例1：

        这里的T是根据将来用户使用Point类的时候所传的类型来定

public class Point<T> {
            private T x;
            private T y;
            public T getX() {
                return x;
            }
            public void setX(T x) {
                this.x = x;
            }
            public T getY() {
                return y;
            }
            public void setY(T y) {
                this.y = y;
            }
        }         

　　当我们创建一个对象为：Point<Double> p = new Point<Double>(); ，这里的T就代表的是double。

举例2：

　　   这里的T和S是根据将来用户使用Point类的时候所传的类型来定

public class Point<T,S> {
            private T x;
            private S y;
            public T getX() {
                return x;
            }
            public void setX(T x) {
                this.x = x;
            }
            public S getY() {
                return y;
            }
            public void setY(S y) {
                this.y = y;
            }
        } 

 　　当我们创建一个对象为：Point<String,Integer> p = new Point<String,Integer>();  ，这个的T是String，S是Integer类型的。

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三、泛型接口

一个泛型接口就是具有一个或多个类型变量的接口。   

举例：　

public interface Action<T,U>{  
            void doSomeThing(T t,U u);  
        }  

        public class ActionTest implements Action<String,Date>{  
            public void doSomeThing(String str,Date date) {  
                System.out.println(str);  
                System.out.println(date);  
            }  
        }            

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四、泛型方法

泛型方法就是在方法上直接声明泛型。

public class Test{
            public <T> void run1(T t){
            
            }

            public <T> T run2(T t){
                return t;
            }

            public <T,S> void run3(T t,S s){
        
            }
        }

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五、通配符

　　泛型增加了java中类型的复杂性,例如List<String>、List<Integer>、List<Object>等这些都是不同的类型。

//编译报错
        //虽然 List list = new ArrayList(); 是正确的
        //虽然 Object是String的父类型
        //但是下面代码编译时报错的,因为使用了泛型
        List<Object> list = new ArrayList<String>(); 

　　泛型中?是通配符,它可以表示所有泛型的父类型，集合元素可以是任意类型，这种没有意义，一般是方法中，只是为了说明用法。
    　　List<?> list = new ArrayList<任意>();

//这时list可以指向任何泛型的List类型集合对象
        public void test(List<?> list){
            //编译报错,因为我们并不知道?到底代表什么类型
            list.add(1);
            
            //编译通过
            for(Object o:list){
                System.out.println(o);
            }
        }

　　 注:通配符?只能用在泛型变量声明的时候。

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六、泛型中的extends和super关键字

在泛型中可以使用extends和super关键字来表示将来用户所传的泛型参数的上限和下限。

6.1、extends关键字的使用

        举例1：在声明泛型类和泛型接口时使用extends

public class Point<T extends Number> {
            private T x;
            private T y;
        }

        public class Point<T extends Number,S> {
            private T x;
            private S y;
        }

        public interface Action<T extends Person> {
            public void doSomeThing(T t);
        }
        
        例如:在声明泛型方法时使用extends
        public <T extends Action> void run(T t){
        
        }         

　　举例2：在声明泛型方法时使用extends

public <T extends Action> void run(T t){
        }        

　　举例3：在声明泛型类型变量时使用extends

List<? extends Number> list = new ArrayList<Integer>();
        List<? extends Number> list = new ArrayList<Long>();
        List<? extends Number> list = new ArrayList<Double>();
        //编译报错
        List<? extends Number> list = new ArrayList<String>();
        
        例如:
        public void test(List<? extends Number> list){
        
        }     

6.2、super关键字的使用

　　举例1：　　　

//编译报错
        //声明泛型类或泛型接口时不能使用super
        public class Point<T super Number> {
    
        }
        public interface Action<T super Number> {
    
        }

        //编译报错
        //声明泛型方法时不能使用super
        public <T super Action> void run2(T t){
        
        }     

　　举例2：在声明泛型类型变量时使用super

//编译通过
        List<? super Number> list1 = new ArrayList<Object>();
        List<? super Student> list2 = new ArrayList<Object>();
        List<? super Student> list3 = new ArrayList<Person>();

        //编译通过
        public void test(List<? super Number> list){
        
        }
        
        //编译通过
        public void test(List<? super Student> list){
        
        }

总结：

　　ArrayList<T> al=new ArrayList<T>();指定集合元素只能是T类型
　　ArrayList<?> al=new ArrayList<?>();集合元素可以是任意类型，这种没有意义，一般是方法中，只是为了说明用法
　　ArrayList<? extends E> al=new ArrayList<? extends E>();
　　泛型的限定：
　　　　? extends E:接收E类型或者E的子类型。
　　　　？super E:接收E类型或者E的父类型。

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七、泛型中的&

使用&可以给泛型加多个限定　　

    public class A{
    
        }
        public inerface B{
            
        }    
        //不管该限定是类还是接口,统一都使用关键字extends
        //可以使用&符号给出多个限定
        //如果限定既有接口也有类,那么类必须只有一个,并且放在首位置
        public class Point<T extends A&B> {    
        }

        class Sub extends A implements B{}
        main:
            //编译报错
            Point<A> p = new Point<A>();
            Point<B> p = new Point<B>();
    
            //编译通过
            Point<Sub> p = new Point<Sub>();    

总结：我们可以观察API中的Map接口及其方法的声明

public interface Map<K,V>{
            public V get(Object key);
            public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet();
            public Set<K> keySet();
            public void putAll(Map<? extends K,? extends V> m);
            ..
        }