Java 泛型

泛型

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泛型

什么是泛型

使用泛型的定义 

使用泛型的好处

泛型的擦除

泛型的局限性

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不引入泛型的问题：
当将一个对象放入集合中，集合不会记住此对象的类型，当再次从集合中取出此对象时，改对象的编译类型变成了Object类型，但其运行时类型任然为其本身类型。
因此取出集合元素时需要人为的强制类型转化到具体的目标类型，但是很容易出现
ClassCastException异常
那么有没有什么办法可以使集合能够记住集合内元素各类型，且能够达到只要编译时不出现问题，运行时就不会出现java.lang.ClassCastException异常呢？
答案就是使用泛型，可以将运行时的类型检查搬到编译期实现

什么是泛型

泛型是jdk5引入的类型机制，就是将类型参数化。泛型作为一种安全机制而产生泛型机制将类型转换时的类型检查从运行时提前到了编译时，使用泛型编写的代码比杂乱的使用object并在需要时再强制类型转换的机制具有更好的可读性和安全性。
泛型在本质上是指类型参数化。所谓类型参数化，是指用来声明数据的类型本身，也是可以改变的，它由实际参数来决定。在一般情况下，实际参数决定了形式参数的值。而类型参数化，则是实际参数的类型决定了形式参数的类型。
在声明List阶段E是什么类型不确定，这里的E仅仅充当占位符的作用，在具体调用时
类型才能确定，而E的所有位置将被指定的类型所替代

使用泛型的定义 

public interface List extends Collection
  //这里的<>中的内容就是类型参数，一般建议使用T或者E之类的全大写
{
		E get(int index);  //获取的元素类型就是定义时指定的类型
	    void add(E element);
}
 
    List list=new ArrayList();就是将String传递给E，用于替代定义中的E
String str=list.get(0); 不需要进行类型转换
List list=new ArrayList<>();//这里使用菱形语法，支持泛型推导
list.add("abc");//语法报错，编译时就会进行类型检查
list.add(123);//语法报错
list.add(new Date());
for(int i=0;i
    Date temp=list.get(i);   直接获取目标类型，不需要进行类型转换
    System.out.println(temp.getYear()+1900);
}

使用泛型的好处

• - 解决类型安全隐患，泛型的类或接口在取出对象时将不需要再进行向下类型转换，因为存储的时候就是该类型。
• - 泛型的使用让安全问题在编译时就报错而不是运行后抛出异常，这样便于程序员及时准确地发现问题
• - 使用泛型只是带来了附加的类型安全。因为编译器知道将放进集合的类型的更多信息，所以类型检查从执行时挪到了编译时，这会提高可靠性并加快开发速度

泛型的擦除

实际上，从虚拟机的角度看，不存在泛型概念。
泛型是运用在编译时期的技术：编译时编译器会按照<类型名>的类型对容器中的元素进行检查，检查不匹配，就编译失败。如果全部检查成功，则编译通过，但编译通过后产生的.class文件中还有<类型名>这个标识，即字节码的类文件中有泛型，但是运行时并没有泛型这就是泛型的擦除。
        可以通过使用javap反编译查看字节码文件，可以看到其中包含泛型
一句话总结就是：在.java文件运用泛型技术时，编译器在文件编译通过后运行时自动擦除泛型标识。
如果需要使用泛型的类型，则需要通过反射机制进行保存
        abstract class A1 {
            private Class clz; // 就是T的具体类型
        
            // 在构造器中获取T的具体类型
            public A1() {
                ParameterizedType c = (ParameterizedType) this.getClass().getGenericSuperclass(); // 获取到父类型的定义com.yan6.A1
                clz=(Class)(c.getActualTypeArguments()[0]);  //获取真实的类型参数  T
            }

由于泛型的擦除，运行时并没有泛型机制，同时也没有使用向下类型转换，那么为何运行时无异常？
这是由于泛型的补偿

List list=new ArrayList<>();
for(String tmp:list) System.out.println(tmp.length());  //泛型的补偿
编译器在擦除泛型后，会自动将类型转换为原定义的泛型，这样就不必再做向下类型转换了。
for(Object tmp:list){
        if(tmp instanceof String){
            System.out.println(((String)tmp).length());
       }
}
泛型的擦除和补偿这两个机制都是编译器内部自动完成的。可以通过反射获取类型参数

泛型的局限性

• 不能使用基本类型
• 不能使用泛型类异常
• 不能使用泛型数组

不能实例化参数类型对象。例如T ob = new T();