本部分主要介绍:Java 的泛型、泛型通配符使用的规则和注意事项
泛型总结
- 泛型是 JDK 1.5 出现的技术,是为了 Java 安全性考虑。泛型即限定类型的使用,将运行时异常提前到编译时异常。
- 泛型可以在定义类、方法和接口上
- 类中泛型不能创建对象
T t = new T()
,因为泛型是不确定的类型,即无法开辟空间 - 接口的泛型不能是成员变量。接口的成员变量的修饰符
public static final
与泛型的使用规则相违背(即不确定类型,如何成为静态常量,为实现类提供规则呢!) - 定义泛型可以不使用,不使用时默认是
Obejct
类型
- 类中泛型不能创建对象
- 泛型通配符 只适用于方法定义时的 方法的形参 (不是调用方法的传入的实参)以复用代码为目的
泛型出现的目的
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泛型的本质
- 类型参数化,将类型当作参数。
- 在定义类或集合(当然集合是 Java 自带的)时,不指定元素的明确类型,直到创建对象或集合时,才明确对象或集合中的元素类型。
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泛型的好处
限定类型,避免类型转换错误
可以把异常从运行时期提到编译时期
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与集合连用,不需要转换类型
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); // 泛型完整的写法 // ArrayList<String> list = new ArrayList(); // 泛型的简化写法 list.add("ab.c"); list.get(0).split("\\."); // 可以直接调用 String 方法,不需要转换
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泛型与
Object
相比,限定类型的使用集合在明确泛型类型时,默认使用的是
Object
类型,即可以接受 Java 的所有类型。-
在 Java 中
Object
类是所有类的父类,Object
可以接受所有类型(8 中基本类型除外)。当向集合添加元素时 向上转型 为Object
类型,当取出元素时 向下转型,如下,编译器并不会报错,只有在运行时,才会报CalssCastExecption
异常。ArrayList list = new ArrayList(); // 没有指定泛型,实际默认是以 Object 类型接受 list.add(1); // 编译不会报错 list.add("abc"); // 编译不会报错 // 当取出集合元素时,编译并不会报错;运行时报错 String str = (String) list.get(0); String in = (String) list.get(1);
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而泛型就是将类型做限定(只有在类型限定范围能,才可以使用),将错误提示发生在编译时期(这也是 Java 一直在做的,将运行时期错误,提到编译时期)。如下,泛型限定
String
,向其添加Integer
编译时期就会报错。ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add(1); //编译时期,直接提示错误,这样对集合就做了类型的限定
泛型的注意事项
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泛型格式
数据类型<泛型的类型> 对象 = new 数据类型<泛型的类型>();
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泛型一般与集合连用较多,正常书写方法(等号两边的泛型如果写,就必须保持一致)
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
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简化写法(jdk 1.7 出现的特性,依据右侧推测左侧的类型)
ArrayList<String> list = new ArrayList();
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介绍泛型以下几种写法(与集合连用)
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泛型推断,等号左边写泛型,右边可以不写泛型。等号左边是完整的泛型定义,可以从左边推断出右边的泛型类型,集合只能添加
String
类型ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("abc"); //正确 list.add(new Integer(1)); // 错误
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等号右边写泛型,左边不写。这样就如同没有泛型,任何类型都可以添加。
ArrayList list = new ArrayList<String>(); list.add("abc"); // 正确 list.add(new Integer(1)); // 正确
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通配符注意
- 泛型通配符 不适用 于集合对象的创建
- 泛型通配符 适用 于方法的形参上
泛型类、方法、接口
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泛型类
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泛型类定义
public class GenericType<T> { // <T> 就是形参 //也可以定义多个泛型 <T, E> T t; }
类中的泛型,不能创建对象
T t = new T()
。可以这样理解:泛型是参数化类型,类中的泛型就是参数,在没有明确实参的情况,泛型怎么可以创建对象呢!。实例化对象时,在没有明确泛型类型时,泛型类型默认为
Object
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泛型接口
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泛型接口定义
public interface GenericInter<T, E> { // <T> 就是形参 //也可以定义多个泛型 <T, E> //T t; // 错误 public abstract void method1(T t); public abstract void method2(E e); }
泛型接口不可以定义成员变量
T t;
。可以这样理解:接口的成员都是public static final
修饰的,这是接口的特性(提供规则,子类必须遵循,不可以更改)。泛型接口,泛型没有明确类型时,就不能向子类提供规则。相反,则违背了接口的规则。-
泛型接口,只会体现在接口的方法中
public abstract void method(T t);
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实现接口的 3 中方式
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实现接口时,无泛型,默认使用
Object
类型public class GenericType implements GenericInter { @Override public void method1(Object t) { } @Override public void method2(Object e) { } }
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实现接口时,实现类使用泛型,但未明确泛型类型时,实现类与接口的泛型必须保持一致(此类称之为泛型类)
public class GenericType<T, E> implements GenericInter<T, E> { @Override public void method1(E t) { } @Override public void method2(T e) { } }
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实现接口时,就明确类型
public class GenericType implements GenericInter<String, Integer> { @Override public void method1(Integer t) { } @Override public void method2(String e) { } }
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泛型方法
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泛型方法定义,泛型定义在方法的返回类型前面
class GenericMethod { public <T> void method(T t) { } }
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泛型方法使用
GenericMethod g = new GenericMethod(); g.method("abc"); // 调用方法时,传入泛型确定类型
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泛型通配符
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通配符的种类
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?
任意类型,没有明确那就是Object
以及任意的 Java 类型 -
? extends E
向下限定,E 及其子类 -
? super E
向上限定,E 及其父类
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通配符使用场景
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通配符的使用场景是方法的 形参上 ,表示方法可以接受的数据类型
public void method(ArrayList<? extends People> list) { }
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泛型通配符不是用在对象定义上
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如集合
// 语法报错 ArrayList<?> list = new ArrayList<?>(); ArrayList<? extends People> list = new ArrayList<? entends People>(); ArrayList<? super Student> list = new ArrayList<? super Student>(); // 任何元素都添加不上,除了 null ArrayList<?> list = new ArrayList<>(); // 任何元素都添加不上,除了 null ArrayList<? extends People> list = new ArrayList<>(); // 可以添加 Student以及子类 ArrayList<? super Student> list = new ArrayList<>();
在类上使用、在接口上使用、在调用方法时,都会发生语法错误
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通配符出现的原因
数组有协变,集合没有协变
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协变
Student extends People
,那么Peole[]
兼容Studnet[]
。集合使用泛型之后是不能协变,
ArrayList<People>
不是ArrayList<Student>
父类,当然也不可以兼容的-
集合想要兼容,通配符解决了这个问题。
Student
和People
都可以当此方法的实参public void method(ArrayList<? extends People> list) { }
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问题的提出
定义 两个类,
Student
类继承People
类-
定义两个数组和两个集合
Student[] stu = new Studnet[2]; People[] p = new Peoplep[2]; ArrayList<People> list = new ArrayList<People>(); ArrayList<Student> list1 = new ArrayList<>();
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定义两个方法
public void method1(People[] people){ } public void method2(List<People> liat) { }
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调用两个方法
method1(p); method1(stu); // 类型兼容 method2(list); method2(list1); // 类型不兼容
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解决办法
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通配符的出现
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修改
method2
方法,表示People
及其子类都兼容public void method2(List<? extends People> liat) { }
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