深入理解java泛型Generic
更新時(shí)間：2021年05月11日 14:54:43 作者：chengyu0726
這篇文章主要介紹了深入理解java泛型Generic,文中有非常詳細(xì)的代碼示例,對(duì)正在學(xué)習(xí)java的小伙伴們有非常好的幫助,需要的朋友可以參考下
一、背景
泛型技術(shù)誕生之前（JDK5以前），創(chuàng)建集合的類型都是Object 類型的元素，存儲(chǔ)內(nèi)容沒(méi)有限制，編譯時(shí)正常，運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)ClassCastException 異常。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("java");
list.add(100);
list.add(true);
for(int i = 0;i <list.size();i++) {
Object o = list.get(i);
String str = (String)o;
System.out.println(str);
}
}
}
輸出：
java
Exception in thread “main” java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
at com.chengyu.junit.Test.main(Test.java:18)
二、泛型概念
JDK5 中引入泛型，從而可以在編譯時(shí)檢測(cè)是否存在非法的類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
其本質(zhì)就是參數(shù)化類型，可以用于類、接口和方法中，分別被稱為泛型類、泛型接口、泛型方法。
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
strList.add("java");
strList.add("C#");
for(int i = 0;i < strList.size();i++) {
String str = strList.get(i);
System.out.println(str);
}
}
三、泛型類
3.1 定義與調(diào)用
定義類時(shí)設(shè)置泛型，該泛型可用于類中的屬性或方法中，調(diào)用該泛型類時(shí)，指定具體類型；
// 調(diào)用泛型類
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Generic<String> strGen = new Generic<>("a");
String key = strGen.getKey();
System.out.println(key);
}
}
// 定義泛型類
// @param <T> 使用類時(shí)指定
class Generic<T>{
private T key;
public Generic(T key) {
this.key = key;
}
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
@Override
public String toString() {
return "GenericTest [key=" + key + "]";
}
}
3.2 注意
1）調(diào)用泛型類時(shí)未定義類型，則會(huì)按照Object 類型處理；
2）調(diào)用時(shí)分別指定不同類型，但本質(zhì)都是Object 類型；
3）泛型不支持基本數(shù)據(jù)類型；
4）泛型類的成員方法不可以用static 修飾（泛型方法可以）。
3.3 使用
需求：抽獎(jiǎng)活動(dòng)，但抽獎(jiǎng)內(nèi)容沒(méi)有確定，可能都是現(xiàn)金，也可能都是物品
public class ProductGetterTest {
public static void main(String[] args) {
// 抽物品
ProductGetter<String> strProductGetter = new ProductGetter<>();
String[] str = {"手機(jī)","電視","洗衣機(jī)"};
for(int i = 0; i < str.length; i ++ ) {
strProductGetter.addProduct(str[i]);
}
String strProduct = strProductGetter.getProduct();
System.out.println("恭喜您抽中了" + strProduct);
System.out.println("=============================================");
// 抽現(xiàn)金
ProductGetter<Integer> intProductGetter = new ProductGetter<>();
Integer[] integer = {1000,2000,3000};
for(int i = 0; i < integer.length; i ++ ) {
intProductGetter.addProduct(integer[i]);
}
int intProduct = intProductGetter.getProduct();
System.out.println("恭喜您抽中了" + intProduct);
}
}
// 抽獎(jiǎng)器
class ProductGetter<T>{
Random random = new Random();
// 獎(jiǎng)品池
ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
// 添加獎(jiǎng)品
public void addProduct(T t) {
list.add(t);
}
// 抽獎(jiǎng)（獲取獎(jiǎng)品）
public T getProduct() {
return list.get(random.nextInt(list.size()));
}
}
3.4 泛型類的繼承
3.4.1 子類也是泛型類
子類也是泛型類，則泛型要保持一致。
class ChildFirst<T> extends Parent{ ... }
1）指定子類泛型，不指定父類泛型，父類默認(rèn)為Object 類型
class Parent<E>{
private E value;
public E getValue() {
return value;
}
public void setValue(E value) {
this.value = value;
}
}
class ChildFirst<T> extends Parent{
@Override
public Object getValue() {
return super.getValue();
}
}
2）若父類保留原有泛型，與子類泛型不一致，則會(huì)編譯出錯(cuò)
class ChildFirst<T> extends Parent<E>{
@Override
public E getValue() {
return super.getValue();
}
3）父類泛型與子類保持一致
具體泛型指定是由子類傳遞到父類當(dāng)中，所以繼承時(shí)父類要與子類泛型保持一致（當(dāng)然都寫成E也可以）。
class Parent<E>{
private E value;
public E getValue() {
return value;
}
public void setValue(E value) {
this.value = value;
}
}
class ChildFirst<T> extends Parent<T>{
@Override
public T getValue() {
return super.getValue();
}
}
4）調(diào)用
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
ChildFirst<String> childFirst = new ChildFirst<>();
childFirst.setValue("chengyu");
System.out.println(childFirst.getValue());
}
}
5）補(bǔ)充：
子類可以進(jìn)行泛型擴(kuò)展，但子類必須有一個(gè)泛型與父類一致
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
ChildFirst<String,Integer> childFirst = new ChildFirst<>();
childFirst.setValue("chengyu");
System.out.println(childFirst.getValue());
}
}
class Parent<E>{
private E value;
public E getValue() {
return value;
}
public void setValue(E value) {
this.value = value;
}
}
class ChildFirst<T,E> extends Parent<T>{
@Override
public T getValue() {
return super.getValue();
}
}
3.4.2 子類不是泛型類
子類不是泛型類，父類要明確泛型的數(shù)據(jù)類型
class ChildSecond extends Parent<String>{ ... }
1）子類不是泛型類，不指定父類泛型，父類默認(rèn)為Object 類型
class Parent<E>{
private E value;
public E getValue() {
return value;
}
public void setValue(E value) {
this.value = value;
}
}
class ChildSecond extends Parent{
@Override
public Object getValue() {
return super.getValue();
}
}
2）父類要明確泛型的數(shù)據(jù)類型
class ChildSecond extends Parent<String>{
@Override
public String getValue() {
return super.getValue();
}
}
3）調(diào)用
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
ChildSecond childSecond = new ChildSecond();
childSecond.setValue("chengyu2");
System.out.println(childSecond.getValue());
}
}
四、泛型接口
4.1 定義
public interface Generator<T>{ ... }
4.2 使用（與繼承特點(diǎn)相同）
4.2.1 實(shí)現(xiàn)類不是泛型類
實(shí)現(xiàn)類不是泛型類，接口要明確數(shù)據(jù)類型
class Apple implements Generator<String>{
@Override
public String getKey() {
return "Generator interface";
}
}
4.2.2 實(shí)現(xiàn)類也是泛型類
實(shí)現(xiàn)類也是泛型類，實(shí)現(xiàn)類和接口的泛型類型要一致
class Apple<T> implements Generator<T>{
private T key;
@Override
public T getKey() {
return key;
}
}
五、泛型方法
5.1 定義
5.1.1 泛型方法
修飾符 <T,E,..> 返回值類型 方法名(形參列表){
}
// 泛型方法
public <E,T> E getProduct(ArrayList<E> list) {
return list.get(random.nextInt(list.size()));
}
5.1.2 靜態(tài)泛型方法
修飾符 <T,E,..> 返回值類型 方法名(形參列表){
}
// 泛型方法
public <E,T> E getProduct(ArrayList<E> list) {
return list.get(random.nextInt(list.size()));
}
5.1.3 可變參數(shù)的泛型方法
public <E> void print(E... e) {
for(int i = 0; i < e.length;i++){
System.out.println(e[i]);
}
}
// 調(diào)用
print(1,2,3,4);
5.2 注意
1）包含泛型列表的方法才是泛型方法，泛型類中使用了泛型的方法并不是泛型方法；
2）泛型列表中聲明了泛型類型，才可以在方法中使用泛型類型；
3）泛型方法中的泛型類型獨(dú)立于泛型類的泛型，與類泛型類型無(wú)關(guān)；
4）泛型方法可以用static 修飾（泛型類的成員方法不可以）。
5.3 使用
5.3.1 定義泛型方法
// 抽獎(jiǎng)器
// @param <t>
class ProductGetter<T>{
Random random = new Random();
// 獎(jiǎng)品池
ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
// 添加獎(jiǎng)品
public void addProduct(T t) {
list.add(t);
}
// 抽獎(jiǎng)（獲取獎(jiǎng)品）
public T getProduct() {
return list.get(random.nextInt(list.size()));
}
// 泛型方法
public <E> E getProduct(ArrayList<E> list) {
return list.get(random.nextInt(list.size()));
}
}
5.3.2 調(diào)用泛型方法
public class ProductGetterTest {
public static void main(String[] args) {
ProductGetter<Integer> intProductGetter = new ProductGetter<>();
ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("手機(jī)");
strList.add("電視");
strList.add("洗衣機(jī)");
String product = intProductGetter.getProduct(strList);
System.out.println("恭喜您抽中了" + product);
}
}
六、類型通配符
6.1 類型通配符介紹
類型通配符一般用【?】代替具體的類型 實(shí)參；
6.2 為什么要用類型通配符
泛型類被調(diào)用時(shí)，需要指定泛型類型，當(dāng)泛型類的方法被調(diào)用時(shí)，不能靈活對(duì)應(yīng)多種泛型類型的需求，如下面代碼部分所示：
public class BoxTest {
public static void main(String[] args) {
// 3.調(diào)用showBox
Box<Number> box1 = new Box<>();
box1.setFirst(100);
showBox(box1);
// 4.再次調(diào)用showBox
// 出現(xiàn)問(wèn)題：類型發(fā)生變化后會(huì)報(bào)錯(cuò)
Box<Integer> box2 = new Box<>();
box2.setFirst(200);
showBox(box2);
}
// 2. 調(diào)用泛型類，此時(shí)需要指定泛型類型
public static void showBox(Box<Number> box) {
Number first = box.getFirst();
System.out.println(first);
}
}
// 1.定義泛型類
class Box<E>{
private E first;
public E getFirst() {
return first;
}
public void setFirst(E first) {
this.first = first;
}
}
解決上述問(wèn)題，類型通配符【?】登場(chǎng)
public class BoxTest {
public static void main(String[] args) {
// 3.調(diào)用showBox
Box<Number> box1 = new Box<>();
box1.setFirst(100);
showBox(box1);
// 4.再次調(diào)用showBox
// 問(wèn)題得以解決
Box<Integer> box2 = new Box<>();
box2.setFirst(200);
showBox(box2);
}
// 2. 調(diào)用泛型類，此時(shí)需要指定泛型類型
// 【?】類型通配符等成
public static void showBox(Box<?> box) {
Object first = box.getFirst();
System.out.println(first);
}
}
// 1.定義泛型類
class Box<E>{
private E first;
public E getFirst() {
return first;
}
public void setFirst(E first) {
this.first = first;
}
}
6.3 泛型通配符上限 extends
【6.2】代碼例中，雖然使用了通配符，但 box.getFirst()返回類型仍然需要定義成Object 類型，并不理想。
public static void showBox(Box<?> box) {
Object first = box.getFirst();
System.out.println(first);
}
通配符上限登場(chǎng)：
調(diào)用showBox 方法時(shí)，傳遞的泛型類型可以是Number 及其子類（Integer）
public static void showBox(Box<? extends Number> box) {
Number first = box.getFirst();
System.out.println(first);
}
注意：
public static void showBox(Box<? extends Number> box) {
Number first = box.getFirst();
// 此處編譯報(bào)錯(cuò)：類型不一致
// 雖然定義上限，showBox 被調(diào)用時(shí)沒(méi)問(wèn)題，但在方法內(nèi)同時(shí)定義多種類型，編譯器無(wú)法識(shí)別
Integer second = box.getFirst();
System.out.println(first);
}
6.4 泛型通配符下限 super
public static void showBox(Box<? super Integer> box) {
Number first = box.getFirst();
System.out.println(first);
}
注意：
遍歷時(shí)要用Object 類型進(jìn)行遍歷；
七、類型擦除
泛型信息只存在于代碼編譯階段，進(jìn)入JVM之前，與泛型相關(guān)的信息會(huì)被擦除，這個(gè)行為稱為類型擦除。
到此這篇關(guān)于深入理解java泛型Generic的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java泛型內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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