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  • Java中泛型的使用介绍(#自定义泛型 #通配符?的使用 # <? extend Person> # <? super Person>)


    • 前引

    什么是泛型? 

    所谓泛型,就是允许在定义类、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)。

    从JDK1.5以后,Java引入了“参数化类型(Parameterized type)”的概念, 允许我们在创建集合时再指定集合元素的类型,正如:List,这表明 该List只能保存字符串类型的对象。

    JDK1.5改写了集合框架中的全部接口和类,为这些接口、类增加了泛型支持, 从而可以在声明集合变量、创建集合对象时传入类型实参。 

    泛型要解决的问题?

    解决元素存储的安全性问题

    解决获取数据元素时,需要类型强制转换的问题 

    Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告,运行时就不会产生 ClassCastException异常。同时,代码更加简洁、健壮。

    • 在集合中怎么使用泛型

    在集合中使用泛型之前的情况 

    1. ArrayList list = new ArrayList();
    2. //问题1:集合中什么类型的数据都可以添加
    3. list.add(113);
    4. list.add("嘻戏i");
    5. list.add(true);
    6. for (Object o: list) {
    7. //问题:2:强转时,可能出现ClassCastException
    8. Integer num = (Integer) list;
    9. System.out.println(num);
    10. }

     在集合中使用泛型的情况

    单列集合 

    1. ArrayList list1 = new ArrayList<>();
    2. list1.add(123);
    3. list1.add(12);
    4. list1.add(121);
    5. //编译时,就会进行类型检查,保证数据的安全
    6. // list1.add("嘻戏i");
    7. Iterator iterator = list1.iterator();
    8. while (iterator.hasNext()){
    9. //避免了强转操作
    10. Integer num = iterator.next();
    11. System.out.println(num);
    12. }

    双列集合

    1. Map map = new HashMap<>();//jdk7新特性:类型推断(后边的泛型不用再写一次)
    2. map.put("张三",23);
    3. map.put("李四",24);
    4. map.put("王五",25);
    5. //泛型的嵌套
    6. Set> entrySet = map.entrySet();
    7. Iterator> iterator1 = entrySet.iterator();
    8. while (iterator1.hasNext()){
    9. Map.Entry entry = iterator1.next();
    10. String key = entry.getKey();
    11. Integer value = entry.getValue();
    12. System.out.println(key + "--->" + value);
    13. }

    总结

    ① 集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构。
    ② 在实例化集合类时,可以指明具体的泛型类型
    ③ 指明完以后,在集合类或接口中凡是定义类或接口时,内部结构(比如:方法、构造器、属性等)使用到类的泛型的位置,都指定为实例化的泛型类型。比如:add(E e)  --->实例化以后:add(Integer e)
    ④ 注意点:泛型的类型必须是类,不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置,拿包装类替换
    ⑤ 如果实例化时,没有指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。

    • 自定义泛型结构 

    泛型类 

    自定义泛型类 

    1. public class OrderT {
    2. private String orderName;
    3. private int orderAge;
    4. //类的内部结构可以使用类的泛型做数据类型
    5. private T orderT;
    6. public OrderT(){
    7. //构造器里生成一个固定长度的泛型类型数组写法
    8. //编译不通过
    9. // T[] arr = new T[10];
    10. //编译通过
    11. T[] arr = (T[]) new Object[10];
    12. }
    13. public OrderT(String orderName,int orderAge,T orderT){
    14. this.orderName = orderName;
    15. this.orderAge = orderAge;
    16. this.orderT = orderT;
    17. }
    18. //该方法都不是泛型方法
    19. public T getOrderT(){
    20. return orderT;
    21. }
    22. //该方法都不是泛型方法
    23. public void setOrderT(T orderT){
    24. this.orderT = orderT;
    25. }
    26. //该方法都不是泛型方法
    27. @Override
    28. public String toString() {
    29. return "OrderT{" +
    30. "orderName='" + orderName + '\'' +
    31. ", orderAge=" + orderAge +
    32. ", orderT=" + orderT +
    33. '}';
    34. }
    35. //静态方法中不能使用类的泛型(因为静态方法比类加载的早,因此不能确定泛型的类型)
    36. // public static void show(T orderT){
    37. // System.out.println(orderT);
    38. // }
    39. //异常类不能是泛型的
    40. public void show(){
    41. //编译不通过
    42. // try{
    43. // }catch(T t){
    44. // }
    45. }
    46. }

    泛型的实例化

    1. //如果定义了泛型类,实例化没有指明类的泛型,则认为此泛型类型为Object类型
    2. //要求:如果大家定义了类是带泛型的,建议在实例化时要指明类的泛型。
    3. OrderT orderT = new OrderT();
    4. //可以设置任意类型的自定义类orderT属性参数
    5. orderT.setOrderT("嘻戏i");
    6. orderT.setOrderT(123);
    7. //建议在实例化的时候指明类的泛型
    8. OrderT orderT1 = new OrderT<>();
    9. //编译不通过
    10. // orderT1.setOrderT("嘻戏i");
    11. orderT1.setOrderT(123);

    泛型接口

    自定义泛型接口

    1. public interface InterfaceOrderT {
    2. //抽象方法
    3. void show(T t);
    4. }
    5. //实现接口的demo1类——规定数据类型为String
    6. class Demo1 implements InterfaceOrderT{
    7. @Override
    8. public void show(String s) {
    9. System.out.println(s);
    10. }
    11. }
    12. //实现接口的demo2类——规定数据类型为Object
    13. class Demo2 implements InterfaceOrderT{
    14. @Override
    15. public void show(T t) {
    16. System.out.println(t);
    17. }
    18. }

    泛型的实例化

    1. Demo1 demo1 = new Demo1();
    2. demo1.show("嘻戏i");
    3. Demo2 demo2 = new Demo2();
    4. demo2.show(111);
    5. demo2.show("嘻戏i");

    自定义泛型类和接口注意要点 

    1. 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:
    2. 泛型类的构造器如下:public GenericClass(){}。
        错误写法:public GenericClass(){}
    3. 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。
    4. 泛型不同的引用不能相互赋值。
    尽管在编译时ArrayList和ArrayList是两种类型,但是,在运行时只有一个ArrayList被加载到JVM中。
    5. 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。
    6. 如果泛型结构是一个接口或抽象类,则不可创建泛型类的对象。
    7. jdk1.7,泛型的简化操作:ArrayList flist = new ArrayList<>();
    8. 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。
    9. 在类/接口上声明的泛型,在本类或本接口中即代表某种类型,可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型。
    10. 异常类不能是泛型的
    11. 不能使用new E[]。但是可以:E[] elements = (E[])new Object[capacity];参考:ArrayList源码中声明:Object[] elementData,而非泛型参数类型数组。
    12.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:
     子类不保留父类的泛型:按需实现
     >没有类型 擦除
     >具体类型
     子类保留父类的泛型:泛型子类
     >全部保留
     >部分保留
    结论:子类必须是“富二代”,子类除了指定或保留父类的泛型,还可以增加自己的泛型 

    1. class Father {
    2. }
    3. // 子类不保留父类的泛型
    4. // 1)没有类型 擦除
    5. class Son extends Father{//等价于class Son extends Father{
    6. }
    7. // 2)具体类型
    8. class Son2 extends Father {
    9. }
    10. // 子类保留父类的泛型
    11. // 1)全部保留
    12. class Son3 extends Father {
    13. }
    14. // 2)部分保留
    15. class Son4 extends Father {
    16. }

    泛型方法

     自定义泛型方法

    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。 在方法中出现了泛型的结构,泛型参数与类的泛型参数没有任何关系。

    泛型方法,可以声明为静态的。原因:泛型参数是在调用方法时确定的。并非在实例化类时确定。

    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

    1. public static List copyFromArrayToList(E[] arr){
    2. List list = new ArrayList<>();
    3. for(E e : arr){
    4. System.out.println(e);
    5. }
    6. return list;
    7. }

    泛型方法调用 

    1. Integer[] arr = new Integer[]{1,2,3,4,5};
    2. //泛型方法在调用时,指明泛型参数的类型。
    3. List integers = OrderT.copyFromArrayToList(arr);
    4. System.out.println(integers);
    • 泛型在继承方面的体现

    类A是类B的父类,但是G 和G二者不具备子父类关系,二者是并列关系。

    1. List list1 = null;
    2. List list2 = new ArrayList();
    3. //此时的list1和list2的类型不具有子父类关系
    4. //编译不通过
    5. // list1 = list2;
    6. /*
    7. 反证法:
    8. 假设list1 = list2;
    9. list1.add(123);导致混入非String的数据。出错。
    10. */
    11.  类A是类B的父类,A 是 B 的父类

      1. AbstractList list1 = null;
      2. List list2 = null;
      3. ArrayList list3 = null;
      4. list1 = list3;
      5. list2 = list3;
      •  通配符(?)的使用

      List ,Map

      类A是类B的父类,G和G是没有关系的,二者共同的父类是:G

      1. List list1 = null;
      2. List list2 = null;
      3. List list = null;
      4. list = list1;
      5. list = list2;
      6.  添加(写入):对于List就不能向其内部添加数据。(除了添加null之外)

        1. List list = null;
        2. List list3 = new ArrayList<>();
        3. list3.add("AA");
        4. list3.add("BB");
        5. list3.add("CC");
        6. list = list3;
        7. //编译不通过
        8. // list.add("DD");
        9. // list.add('?');
        10. list.add(null);

        获取(读取):允许读取数据,读取的数据类型为Object。

        1. List list = null;
        2. ArrayList list3 = new ArrayList<>();
        3. list3.add("嘻戏i");
        4. list3.add("嘻戏ii");
        5. list3.add("嘻戏iii");
        6. list = list3;
        7. Object o = list.get(0);
        8. System.out.println(o);

         带有通配符泛型方法参数怎么写?

        1. public void print(List list){
        2. Iterator iterator = list.iterator();
        3. while (iterator.hasNext()){
        4. Object o = iterator.next();
        5. System.out.println(o);
        6. }

         通配符的使用位置注意事项

        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?

        1. public static void test(ArrayList list){
        2. }

         注意点2:编译错误:不能用在泛型类的声明上

        1. class GenericTypeClass{
        2. }

        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();

        有限制条件的通配符的使用

         ? extends A: 

        G 可以作为G和G的父类,其中B是A的子类 

        1. Listextends Person> list1 = null;
        2. List list2 = new ArrayList<>();
        3. List list3 = new ArrayList<>();
        4. //Student是Person的子类
        5. List list4 = new ArrayList<>();
        6. //泛型类型范围:(无穷小 , Person]
        7. // list1 = list2;
        8. list1 = list3;
        9. list1 = list4;
        10. //读取数据:类型必须为Person
        11. Person person = list1.get(0);
        12. // Student student = list1.get(0);
        13. //写入数据:不允许写入类型 因为它的最小范围为无限小
        14. // list1.add(new Person());
        15.  使用时指定的类型必须是继承某个类,或者实现某个接口

           ? super A:

           G 可以作为G和G的父类,其中B是A的父类 

          1. Listsuper Person> list1 = null;
          2. List list2 = new ArrayList<>();
          3. List list3 = new ArrayList<>();
          4. //Student是Person的子类
          5. List list4 = new ArrayList<>();
          6. //泛型类型范围:[Person , 无穷大)
          7. list1 = list2;
          8. list1 = list3;
          9. // list1 = list4;
          10. //读取数据:类型必须为Object
          11. Object object = list1.get(0);
          12. // Person person = list1.get(0);
          13. //写入数据:允许添加Person类及其相关的子类
          14. // list1.add(new Object());
          15. list1.add(new Person());
          16. list1.add(new Student());
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          18. 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_58052874/article/details/126051156
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