泛型

泛型

Java泛型(generics) 是JDK 5中引入的一个新特性,允许在定义类和接口的时候使用类型参数(type parameter)。声明的类型参数在使用时用具体的类型来替换。泛型最主要的应用是在JDK 5中的新集合类框架中。

泛型最大的好处是可以提高代码的复用性。以List接口为例,我们可以将String、Integer等类型放入List中,如不用泛型,存放String类型要写一个List接口,存放Integer要写另外一个List接口,泛型可以很好的解决这个问题。

而且泛型可以在编译阶段,规范类型信息,不会出现在读取值的时候因为类型不一样而报错.这里可以看一个非常常见的例子:

List arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("abc");
arrayList.add(100);

for(int i = 0; i< arrayList.size();i++){
    String item = (String)arrayList.get(i);
    Log.d("泛型测试","item = " + item);
}

这段代码运行会报错

java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String

而如果使用泛型定义类型,可以在编译期规范返回值.

List<String> arrayList = new ArrayList<String>();
arrayList.add(100); //在编译阶段,编译器就会报错

所以使用泛型的时候,一般都要定义好类型.

对于泛型仅仅影响编译期,我们可以来将上面的代码反编译一下:

ArrayList arrayList = new ArrayList();

可以看到我们写的泛型已经没有了,所以泛型仅仅影响编译期.

KTVE

E – Element (在集合中使用,因为集合中存放的是元素)
T – Type(Java 类)
K – Key(键)
V – Value(值)
N – Number(数值类型)
? – 表示不确定的java类型(无限制通配符类型)

S、U、V – 2nd、3rd、4th types

Object – 是所有类的根类,任何类的对象都可以设置给该Object引用变量,使用的时候可能需要类型强制转换,但是用使用了泛型T、E等这些标识符后,在实际用之前类型就已经确定了,不需要再进行类型强制转换。

限定通配符和非限定通配符

限定通配符对类型进行限制,泛型中有两种限定通配符:

一种是 <? extends T> 来保证泛型类型必须是 T 的子类来设定泛型类型的上边界;

另一种是 <? super T> 来保证泛型类型必须是 T 的父类来设定类型的下边界;

泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化,否则会导致编译错误。非限定通配符 <?> 表示可以用任意泛型类型来替代,可以在某种意义上来说是泛型向上转型的语法格式,因为 List<String> 与 List<Object> 不存在继承关系。

使用泛型

泛型方法的基本介绍

/**
 * @param tClass 传入的泛型实参
 * @return T 返回值为T类型
 */
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
  IllegalAccessException{
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

说明:
1)public 与 返回值中间<T>非常重要,可以理解为声明此方法为泛型方法。
2)只有声明了<T>的方法才是泛型方法,泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
3)<T>表明该方法将使用泛型类型T,此时才可以在方法中使用泛型类型T。
4)与泛型类的定义一样,此处T可以随便写为任意标识,常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。

再来用一个完整的例子说明一下:

public class GenericTest {
   //这个类是个泛型类,在上面已经介绍过
   public class Generic<T>{     
        private T key;

        public Generic(T key) {
            this.key = key;
        }

        //我想说的其实是这个,虽然在方法中使用了泛型,但是这并不是一个泛型方法。
        //这只是类中一个普通的成员方法,只不过他的返回值是在声明泛型类已经声明过的泛型。
        //所以在这个方法中才可以继续使用 T 这个泛型。
        public T getKey(){
            return key;
        }

        /**
         * 这个方法显然是有问题的,在编译器会给我们提示这样的错误信息"cannot reslove symbol E"
         * 因为在类的声明中并未声明泛型E,所以在使用E做形参和返回值类型时,编译器会无法识别。
        public E setKey(E key){
             this.key = keu
        }
        */
    }
    /** 
     * 这才是一个真正的泛型方法。
     * 首先在public与返回值之间的<T>必不可少,这表明这是一个泛型方法,并且声明了一个泛型T
     * 这个T可以出现在这个泛型方法的任意位置.
     * 泛型的数量也可以为任意多个 
     *    如:public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container){
     *        ...
     *        }
     */
    public <T> T showKeyName(Generic<T> container){
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        //当然这个例子举的不太合适,只是为了说明泛型方法的特性。
        T test = container.getKey();
        return test;
    }

    //这也不是一个泛型方法,这就是一个普通的方法,只是使用了Generic<Number>这个泛型类做形参而已。
    public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }

    //这也不是一个泛型方法,这也是一个普通的方法,只不过使用了泛型通配符?
    //同时这也印证了泛型通配符章节所描述的,?是一种类型实参,可以看做为Number等所有类的父类
    public void showKeyValue2(Generic<?> obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }

     /**
     * 这个方法是有问题的,编译器会为我们提示错误信息:"UnKnown class 'E' "
     * 虽然我们声明了<T>,也表明了这是一个可以处理泛型的类型的泛型方法。
     * 但是只声明了泛型类型T,并未声明泛型类型E,因此编译器并不知道该如何处理E这个类型。
    public <T> T showKeyName(Generic<E> container){
        ...
    }  
    */

    /**
     * 这个方法也是有问题的,编译器会为我们提示错误信息:"UnKnown class 'T' "
     * 对于编译器来说T这个类型并未项目中声明过,因此编译也不知道该如何编译这个类。
     * 所以这也不是一个正确的泛型方法声明。
    public void showkey(T genericObj){

    }
    */

    public static void main(String[] args) {


    }
}

可变参数

public <T> void printMsg( T... args){
    for(T t : args){
        Log.d("泛型测试","t is " + t);
    }
}

使用...的形式可以用逗号分割输入多个参数

静态类使用泛型

public class StaticGenerator<T> {
    ....
    ....
    /**
     * 如果在类中定义使用泛型的静态方法,需要添加额外的泛型声明(将这个方法定义成泛型方法)
     * 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
     * 如:public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息:
          "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
     */
    public static <T> void show(T t){

    }
}
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