泛型(了解掌握)
在之前的学习中，我们曾自己实现过一个顺序表，如果想要温习的同学可以直接来我这篇博客进行翻阅：附上博客链接：
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之前我们对于顺序表的实现也是只能插入整形，不能插入其他类型的数据，那么现在假如我们想要实现一个顺序表是可以插入任何数据的，那么该怎样进行实现呢？来看我们的代码：我们只实现两个方法来表达我们想说的意思
class MyArrayList1 {
//定义一个Object类型的数组，用于存储所有类型的数据.
//Object类是所有类的父类，即使这个类他不继承Object类
public Object[] elem;
public int usedSize;
//实例化的时候生成一个大小为10的数组
public MyArrayList1() {
this.elem = new Object[10];
}
//数据的类型也替换成Object,这样才能保证插入所有类型数据
public void add(Object data) {
this.elem[this.usedSize] = data;
usedSize++;
}
public Object get(int pos) {
return this.elem[pos];
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
MyArrayList1 myArrayList = new MyArrayList1();
//什么类型都可以放到数组里
myArrayList.add(19);
myArrayList.add(20);
myArrayList.add("sdsd");
//缺点：取数据的时候需要强制类型转换
int a=(int)myArrayList.get(1);
System.out.println(a);
}
}
可以看到只需要修改数据类型为Object，便可以完成对顺序表的操作，但是这样的操作有一个缺点，就是插入数据的时候可以随便插入，但是获取数据的时候却必须进行强制类型转换，所以就会显的非常的麻烦，此时为了简化就需要用到泛型.
下面先来看下泛型是如何解决我们上述顺序表的，来看源码(并仔细看注释)：
//类这块的泛型的字母可以是任意的
//T是类型变量(Type Variable)，变量名一般要大写
//T在定义时是形参，代表的意思是MyArrayList最终传入的类型，但现在还不知道
class MyArrayList<T> {
//定义一个T类型的数组，此时并不知道到底是什么类型的数组
public T[] elem;
public int usedSize;
public MyArrayList() {
/*此处为什么要用强制类型转换：我来解释下：
首先这么写是因为泛型类的原因，当我们强转其为T类型的数组时，此时我们并不知道这个数组强转后到底是什么数组，因为
T此时并没有给定一个合适的引用类型，而数组的类型是由后续我们填入的引用类型来决定的，这就提供类一个通用的数组模板，且后期
不需要进行强制类型转换
*/
this.elem = (T[]) new Object[10];
/*为什么不直接定义一个T类型的数组，因为此时发生了泛型的擦除机制，即将泛型擦除为Object，从而此时的泛型具有了Object的特质
所以此时的this.elem=new T[10];就等价于this.elem=new Object[10];
注意我们并不能直接写成this.elem=new T[10]这样的形式，原因是T只是在编译的时候被擦除为Object，具有了Object的特质，并不是T直接就等价于Object
而当我们是想要一个非Object类型的通用的数组，且后期不需要进行强制类型转换，此时才需要写成 this.elem = (T[]) new Object[10]这种形式.
并且只有当父类赋给子类的时候才进行强制类型转换，子类给父类不需要进行强制类型转换，因为发生了向上转型.
/*
此时大家还是会有疑问，此时创建数组可否换一个写法：如下所示：
this.elem = (T[]) new Integer[10];
此时我们会发现编译器会报出一个ArrayStoreException异常，原因是T与Object其实在这里是绑定的，
举个例子，假如我们此时T处为String类型的话，(T[]) new Object[10];就等价于(String[]) new Object[10],
此时String是Object类的子类，此时便会创造出一个String类型的数组，
如果此时是(T[]) new Integer[10]；这段代码的话，就等价于(String[]) new Integer[10],此时String并不是Integer的子类
那么最终便会抛出ArrayStoreException异常。
*/
}
//插入数据，插入的数据类型由T处的数据类型决定
public void add(T data) {
this.elem[this.usedSize] = data;
usedSize++;
}
//根据T处的数据类型来返回相应的值
public T get(int pos) {
return this.elem[pos];
}
}
public class TestMain {
public static void main1(String[] args) {
//T为String类型
MyArrayList<String> myArrayList = new MyArrayList<>();
myArrayList.add("sss");
myArrayList.add("ddd");
myArrayList.add("fff");
String str = myArrayList.get(1);
System.out.println(str);
//T为整数类型
MyArrayList<Integer> myArrayList2 = new MyArrayList<>();
myArrayList2.add(1);
myArrayList2.add(2);
int val = myArrayList2.get(1);
System.out.println(val);
//T为浮点数类型
MyArrayList<Double> myArrayList3 = new MyArrayList<>();
}
}
可以看到此时不再进行强转类型转换来获取顺序表中的数据，而是直接通过下标便可以获取，这就是泛型的厉害之处
从而引出泛型的两个意义：
1、自动进行类型的检查
为什么可以自动进行类型的检查，是这样的：T处的数据类型可以有很多种，例如简单数据类型的包装类，引用类型以及自定义数据类型，假如此时我们在泛型类内部
定义一个数组的话，这个数组的类型可以跟T处定义的类型有关，并且后期往数组里面插入数据的时候会自动检查插入的数据是否跟T中的数据类型匹配，如果匹配，那么就直接插入，这样子我们就制作出来了一个通用的顺序表
2、自动进行类型的转换
紧接着上面，根据之前我们写通用顺序表的写法，是直接定义一个Object类型的数组，这样就会导致
最终我们在获取顺序表中的某个值的时候必须进行强制类型转换(具体可参照上面的diamagnetic)，而当我们使用了泛型之后，便不再存在这样的问题，因为泛型会帮我们自动进行类型的转换。例如String str = myArrayList.get(1)这段代码，他就自动进行了类型转换
同时通过初始化数组的时候的T【】这样的强转方式，我们引出一道面试题目：
泛型是怎么编译的？
答：这涉及到了泛型的擦除机制，进行类型擦除，编译的时候都会把泛型擦除为Object，并不是我们所理解的替换为Object，从而此时的泛型具有了Object的特质
泛型的注意事项
1：泛型只存在于编译时期，只是编译时期的一种机制,1.即运行期间没有泛型的概念。
2：简单类型不能做泛型类型的参数，例如下面的int就不能做参数，尖括号中只能是引用类型，而像java当中的八种基本数据类型
就不能放在尖括号里面，此时放入的应该是这八种基本类型所对应的包装类，因为包装类是引用类型
MyArrayList myArrayList1 = new MyArrayList<>();
2：泛型在编译的时候 并不会进行指定类型的替换 而是拿着指定的类型进行检查， 也就是说在编译的时候 ，拿着你指定的类型进行类型检查 ，记住我并没有说是替换
例如下面的代码：
MyArrayList myArrayList = new MyArrayList<>();
myArrayList.add(“sss”);
此时插入的时候会拿着String这个类型进行检查，如果插入的是字符串，就不会报错，否则便报错。此时并不是说我把泛型里面的参数替换成了String。
3：编译的时候 会进行类型擦除，编译的时候都会把泛型擦除为Object，并不是我们所理解的替换为Object，从而此时的泛型具有了Object的特质
这样就很好解释下面的代码为什么我们可以在<>中放入很多不同的引用类型，例如String,Interger,Double，这些，因为在编译的时候已经将泛型T擦除为Object类型，而Object是所有类的父类，所以就可以放入许多引用类型以及包装类(包装类本质上也是引用类型)
4：不能new 泛型类型的数组 this.elem = new T[10];
因为T的类型不能确定，编译和运行时候都不知道T的类型，所以不能new出来一个泛型类型的数组，只能强转。
5：所以T就是个模板，里面可以放不同的引用类型。
同时T代表占位符，表示当前的类是一个泛型类,泛型的标志就是尖括号<>
尖括号和T的作用就是帮助我们进行类型的检查与类型的转换,例如在插入数据的时候判断是否类型符合.
6：泛型类可以一次有多个类型变量，用逗号分割，例如<T,E>
再次证明泛型是编译时期的一种机制
package Genetic;
class Person{
}
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
//输出结果为Genetic.Person@4554617c
System.out.println(person);
MyArrayList<String> myArrayList1 = new MyArrayList<>();
//输出结果为Genetic.MyArrayList@74a14482
System.out.println(myArrayList1);
MyArrayList<Integer> myArrayList2 = new MyArrayList<>();
MyArrayList<Double> myArrayList3 = new MyArrayList<>();
//输出结果为Genetic.MyArrayList@1540e19d
System.out.println(myArrayList2);
//输出结果为Genetic.MyArrayList@677327b6
System.out.println(myArrayList3);
}
}
此时我们在Person类中没有重写toString方法，所以最终我们的输出结果的组成形式为包名+类+@+存储对象地址的哈希值.当然我们可以看到当我们使用泛型的时候，运行后打印的值中是没有泛型中的值的，说明泛型类型的参数不参与类型的组成，更加验证了泛型只存在于编译时期这一观点.