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76-Java的泛型深入、自定义泛型、泛型通配符、上下限
泛型深入
一、泛型的概述和优势
1、概述
- 泛型：是JDK5中引入的特性，可以在编译阶约束操作的数据类型，并进行检查。
2、格式
<数据类型>- 1
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注意：泛型仅支持引用数据类型。
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集合体系的全部接口和实现类都是支持泛型的使用。
3、好处、优势
- 统一数据类型。
- 把运行期间的问题提到了编译期间，避免了强制类型转换可能出现的异常，因为编译阶段类型就能确定下来了。
package com.app.d7_genericity; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** 目标：理解泛型，深入体会泛型的优势 */ public class GenericityDemo1 { public static void main(String[] args) { // 不用泛型，当你在运行期间，会出现强制类型转换的bug List list1 = new ArrayList<>(); list1.add("Java"); list1.add("赵敏"); list1.add(34.6); list1.add(false); list1.add(343); System.out.println("list1 = " + list1); /*for (Object o : list1) { String ele = (String) o; System.out.println(ele); }*/ // 使用泛型，在编译期间已经确定了数据类型，后面需要对数据做处理的话，就不会出现强制类型转换这样的操作了 // Listlist2 = new ArrayList<>(); // 报错！因为泛型仅支持引用数据类型 List<Integer> list2 = new ArrayList<>(); list2.add(343); list2.add(33); System.out.println("list2 = " + list2); // 报错！因为此集合需要整数类型的数据，给的却是字符串类型 // list2.add("Java"); // list2.add("赵敏"); // 报错！因为此集合需要整数类型的数据，给的却是浮点类型 // list2.add(34.6); // 报错！因为此集合需要整数类型的数据，给的却是布尔类型 // list2.add(false); System.out.println("-----------------------------------"); // 想使用泛型，但是又想存储任意类型的数据 List<Object> list3 = new ArrayList<>(); list3.add("Java"); list3.add("赵敏"); list3.add(34.6); list3.add(false); list3.add(343); System.out.println("list3 = " + list3); } }- 1
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list1 = [Java, 赵敏, 34.6, false, 343] list2 = [343, 33] ----------------------------------- list3 = [Java, 赵敏, 34.6, false, 343] Process finished with exit code 0- 1
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4、泛型的用武之地
- 类后面——>泛型类。
- 方法申明上——>泛型方法。
- 接口后面——>泛型接口。
二、自定义泛型类
1、概述
- 定义类的同时定义了泛型的类，就是泛型类。
2、格式
修饰符 class 类名<泛型变量>{}- 1
- 范例：
public class MyArrayList<T> { }- 1
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- 此处泛型变量
T可以随便写为任意标识，常见的如E、T、K、V等。
3、作用
- 编译阶段可以指定数据类型，类似于泛型在集合中的作用。
4、案例导学
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模拟ArrayList集合自定义一个集合MyArrayList集合，完成添加和删除功能的泛型设计即可。
package com.app.d8_genericity_class; import java.util.ArrayList; /** 定义泛型类 */ public class MyArrayList<E> { /** * 拓展：装饰模式的思想 * 通俗点讲： * 我买了一片国外的芯片，装饰上我的自己的芯片外壳 */ private ArrayList<Object> list = new ArrayList<>(); /** * 模拟添加功能 * @param e 要添加的元素 */ public void add(E e){ // 内部用的是国外芯片的添加方法 list.add(e); } /** * 模拟删除功能 * @param e 要删除的元素 */ public void remove(E e){ // 内部用的是国外芯片的删除方法 list.remove(e); } /** * 重写toString，格式化输出，不然会输出一个内存地址信息 * @return */ @Override public String toString() { // 里面返回的是国外芯片的toString return list.toString(); } }- 1
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package com.app.d8_genericity_class; /** 目标：通过案例导学，学会定义泛型类、理解装饰模式的思想 需求：模拟ArrayList集合自定义一个集合MyArrayList集合，完成添加和删除功能的泛型设计即可。 */ public class Test { public static void main(String[] args) { // 创建我们自己定义的泛型类：MyArrayList集合 MyArrayList<String> list1 = new MyArrayList<>(); // 添加元素 list1.add("JavaSE"); list1.add("JavaSE"); list1.add("我的集合"); list1.add("我的集合"); list1.add("你是唯一"); // list1.add(34); // 报错 System.out.println("删除前：" + list1); // 删除元素 list1.remove("JavaSE"); System.out.println("删除后：" + list1); System.out.println("--------------------------------"); MyArrayList<Double> list2 = new MyArrayList<>(); list2.add(45.3); list2.add(99.0); list2.add(1034.54); System.out.println("删除前：" + list2); list2.remove(45.3); System.out.println("删除后：" + list2); } }- 1
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删除前：[JavaSE, JavaSE, 我的集合, 我的集合, 你是唯一] 删除后：[JavaSE, 我的集合, 我的集合, 你是唯一] -------------------------------- 删除前：[45.3, 99.0, 1034.54] 删除后：[99.0, 1034.54] Process finished with exit code 0- 1
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5、原理
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把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。
总结
1、泛型类的核心思想是什么？
- 把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。
2、泛型类的作用是什么？
- 编译阶段约定操作的数据的类型，类似于泛型在集合中的作用。
三、自定义泛型方法
1、概述
- 定义方法的同时定义了泛型的方法，就是泛型方法。
2、格式
修饰符 <泛型变量> 方法返回值 方法名(形参列表){ }- 1
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- 范例：
public <T> void show(T t){ }- 1
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3、作用
- 方法中可以使用泛型接收一切实际类型的参数，方法更具备通用性。
4、案例导学
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给你任何一个类型的数组，都能返回它的内容。也就是实现Arrays.toString(数组)的功能！
package com.app.d9_genericity_method; import java.util.Arrays; /** 目标：通过案例导学，学会定义泛型方法来实现想要的功能 需求：给你任何一个类型的数组，都能返回它的内容。也就是实现Arrays.toString(数组)的功能 */ public class Test { public static void main(String[] args) { // 1、定义两个不同类型的数组，随便传入两组数据 String[] names = {"赵敏", "小昭", "周芷若"}; Double[] scores = {99.0, 59.9, 69.5, 100.0}; printArrays(names); printArrays(scores); Integer[] arrTest1 = {}; Integer[] arrTest2 = null; printArrays(arrTest1); printArrays(arrTest2); } /** * 2、定义泛型方法：printArrays，打印数组内容 * @param arr 接收要打印的数组 * @param任意类型的数组 */ public static <T> void printArrays(T[] arr){ if (arr != null) { // 不为null StringBuilder sb = new StringBuilder("["); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { sb.append(arr[i]).append(i == arr.length-1 ? "" : ", "); } sb.append("]"); System.out.println(sb); }else { System.out.println(arr); // 为null，输出空数组变量 } } }- 1
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[赵敏, 小昭, 周芷若] [99.0, 59.9, 69.5, 100.0] [] null Process finished with exit code 0- 1
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5、原理
- 把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。
总结
1、泛型方法的核心思想是什么？
- 把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。
2、泛型方法的作用是什么？
- 方法中可以使用泛型接收一切实际类型的参数，方法更具备
四、自定义泛型接口
1、概述
- 使用了泛型定义的接口，就是泛型接口。
2、格式
修饰符 interface 接口名<泛型变量>{ }- 1
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- 范例：
public interface Data<E> { }- 1
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3、作用
- 泛型接口可以让实现类选择当前功能需要操作的数据类型。
4、案例导学
- 教务系统，提供一个接口可约束一定要完成数据（学生，老师）的增删改查操作。
5、原理
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实现类可以在实现接口的时候传入自己操作的数据类型，这样重写的方法都将是针对于该类型的操作。
总结
1、泛型接口的作用是什么？
- 泛型接口可以约束实现类，实现类可以在实现接口的时候传入自己操作的数据类型，这样重写的方法都将是针对于该类型的操作。
五、泛型通配符、上下限
1、通配符：?
?：可以在 “使用泛型” 的时候代表一切类型。
2、通配符：E、T、K、V
E、T、K、V：是在定义泛型的时候使用的。
3、案例导学
- 模拟开发一个极品飞车游戏，所有的汽车都能一起参与比赛。
- 注意：虽然BMW和BENZ都继承了Car，但是ArrayList< BMW>和ArrayList< BENZ>与ArrayList< Car>之间半毛钱关系都没有！！
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泛型的上下限：
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? extends Car：? 必须是Car或者其子类（泛型上限）。 -
? super Car：? 必须是Car或者其父类（泛型下限）。
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