Java 之 泛型

子曰:温故而知新,可以为师矣。 《论语》-- 孔子


一、概述

  • 允许在定义 接口 时通过一个 标识 表示 类中某个属性的类型 或者是 某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时(例如,继承或实现这个接口,用这个类型声明变量、创建对象时)确定(即传入实际的类型参数,也称为类型实参)。

二、泛型使用

1. ArrayList 集合中使用泛型

 // 在集合中使用泛型
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(1);
        arrayList.add(2);
        arrayList.add(3);

        for (Integer number: arrayList) {
            System.out.println(number);
        }

        Iterator<Integer> iterator = arrayList.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            iterator.next();
        }

2. HashMap 集合中使用泛型

Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Tom",25);
        map.put("Jack",26);

        // 泛型的嵌套
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator1 = entries.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> next = iterator1.next();
            System.out.println(next.getKey());
            System.out.println(next.getValue());
 }

3. 自定义泛型结构(泛型类,泛型接口,泛型方法)

1. 泛型类声明
public class Order<T> {
    String orderName;
    int orderId;

    // 类的内部结构就可以使用类的泛型
    T orderT;

    public Order(){};

    public Order(String orderName,int orderId,T orderT){
        this.orderName = orderName;
        this.orderId = orderId;
        this.orderT = orderT;
    }

    public T getOrderT(){
        return orderT;
    }

    public void setOrderT(T orderT){
        this.orderT = orderT;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "orderName='" + orderName + '\'' +
                ", orderId=" + orderId +
                ", orderT=" + orderT +
                '}';
    }
}

2. 泛型类的使用
// 定义了泛型类,实例化没有指明类的泛型,则认为此泛型类型为 Object 类型
        // 如果定义了类是带泛型的,建议在实例化的时候指明类的泛型
        Order order = new Order();
        order.setOrderT("123");

        // 实例化时指明类型
        Order<String> order1 = new Order<>();
        order.setOrderT("456");

3. 泛型类在继承上的体现
public class SubOrder extends Order<Integer> {
}

 SubOrder subOrder = new SubOrder();
 // 子类在继承带泛型的父类时,指明了泛型类型,则实例化子类对象时,不需要指明泛型
 subOrder.setOrderT(123);

//-----------------------------------//
// 子类仍然是泛型类
public class SubOrder1<T> extends Order<T>  {

}

 SubOrder1<String> subOrder1 = new SubOrder1<>();
 subOrder1.setOrderT("order1....");

4. 使用时注意点
  • 泛型类可能有多个参数,此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如 <E1,E2,E3>
  • 泛型类的构造器如下:public GenericClass(){}
  • 实例化后,操作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。
  • 尽管在编译时 ArrayList<String>ArrayList<Integer> 是两种类型,但是,在运行时只有一个 ArrayList 被加载到 JVM 中。
  • 泛型如果不指定,将被擦除,泛型对应的类型均按照 Object 处理,但不等价于 Object。经验:泛型要使用一路都用。要不用,一路都不要用。
  • 如果泛型结构是一个 接口抽象类 ,则 不可 创建泛型类的对象。
  • 泛型的指定中不能使用基本数据类型,可以使用包装类替换。
  • 如果 BA 的一个子类型(子类或者子接口),而 G 是具有泛型声明的
    类或接口,G<B> 并不是 G<A> 的子类型!
  • 静态方法中不能使用泛型,异常类不能声明为泛型类
  • 父类有泛型,子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型。
class Father<T1, T2> {
}
// 子类不保留父类的泛型
// 1)没有类型 擦除
class Son1 extends Father {// 等价于class Son extends Father<Object,Object>{
}
// 2)具体类型
class Son2 extends Father<Integer, String> {
}
// 子类保留父类的泛型
// 1)全部保留
class Son3<T1, T2> extends Father<T1, T2> {
}
// 2)部分保留
class Son4<T2> extends Father<Integer, T2> {
}

//-----------------------------//

class Father<T1, T2> {
}
// 子类不保留父类的泛型
// 1)没有类型 擦除
class Son<A, B> extends Father{//等价于class Son extends Father<Object,Object>{
}
// 2)具体类型
class Son2<A, B> extends Father<Integer, String> {
}
// 子类保留父类的泛型
// 1)全部保留
class Son3<T1, T2, A, B> extends Father<T1, T2> {
}
// 2)部分保留
class Son4<T2, A, B> extends Father<Integer, T2> {
}

5. 泛型在方法上的体现
  • 方法,也可以被泛型化,不管此时定义在其中的类是不是泛型类。在泛型方法中可以定义泛型参数,此时,参数的类型就是传入数据的类型。
  • 泛型方法的格式: [访问权限] <泛型> 返回类型 方法名([泛型标识 参数名称]) 抛出的异常。
   public <E>List<E> getList(E[] arr){
        ArrayList<E> arrayList = new ArrayList<>();
        for (E e: arr) {
            arrayList.add(e);
        }
        return arrayList;
    }
  • 泛型方法在调用时,指明泛型参数的类型。
  • 泛型方法中可以添加 static 关键字,原因是泛型参数是在调用方法时确定的,并非实例化类时确定的。
   public static <E>List<E> getList(E[] arr){
        ArrayList<E> arrayList = new ArrayList<>();
        for (E e: arr) {
            arrayList.add(e);
        }
        return arrayList;
    }

三、通配符

1. 概念
  • 使用类型通配符:。比如:List<?>Map<?,?>List<?>List<String>List<Object> 等各种泛型 List 的父类。
  • 读取 List<?> 的对象 list 中的元素时,永远是安全的,因为不管 list 的真实类型是什么,它包含的都是 Object

2. 具体使用
public class DemoTest {

    public static void main(String[] args) {
        List<?> list = new ArrayList<>();
        // 对于List<?>而言,就不能向内部添加数据了
        // 除了添加null之外,它是所有类型的成员.
        // 我们可以调用get()方法并使用其返回值。返回值是一个未知的类型,但是我们知道,它总是一个Object。
        list.add(null);
        Object o = list.get(0);
    }

    public void print(List<?> list){
        Iterator<?> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println(obj);
        }
    }
}

3. 注意事项
//注意点1:编译错误:不能用在泛型方法声明上,返回值类型前面<>不能使用?
public static <?> void test(ArrayList<?> list){
}

//注意点2:编译错误:不能用在泛型类的声明上
class GenericTypeClass<?>{
}

//注意点3:编译错误:不能用在创建对象上,右边属于创建集合对象
ArrayList<?> list2 = new ArrayList<?>();

4. 有限制条件的通配符的使用
  • <?>:允许所有泛型的引用调用。
  • <?> extends:通配符指定上限,使用时指定的类型必须是继承某个类,或者实现某个接口,即 <=
  • <?> super:通配符指定下限,使用时指定的类型不能小于操作的类,即 >=

举例说明:

//只允许泛型为Number及Number子类的引用调用
<? extends Number> (无穷小 , Number]
//只允许泛型为Number及Number父类的引用调用
 <? super Number> [Number , 无穷大) 
//只允许泛型为实现Comparable接口的实现类的引用调用
<? extends Comparable>


写在文末

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。 《冬夜读书示子聿》-- 陆游

好了,关于 Java 的泛型 你想要知道的知识基本上介绍到位了,各位看官食用愉快。


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