1 包装类
在Java中,由于基本类型不是继承自Object,为了在泛型代码中可以支持基本类型,Java给每个基本类型都对应了
一个包装类型。
1.1 基本数据类型和对应的包装类
除了 Integer 和 Character, 其余基本类型的包装类都是首字母大写。
1.2 装箱和拆箱
int i = 10; //装箱 Integer ii = new Integer(i); Integer ij = Integer.valueOf(i); //拆箱 int j = ij.intValue(); double d = ii.doubleValue(); //自动装箱 Integer iii = i; Integer iij = (Integer) i; //自动拆箱 int k = iii; int jj = (int) iij; System.out.println(jj); System.out.println(iii); System.out.println(d);
【面试题】
下列代码输出什么,为什么?
public static void main(String[] args) { Integer a = 127; Integer b = 127; Integer c = 128; Integer d = 128; System.out.println(a == b); System.out.println(c == d); }
运行结果
true
false
原因:
Integer a = 127; Integer b = 127 ; Integer c = 128; Integer d = 128;是装箱的过程,需要调用valueOf方法
ntegerCache.low == -128
IntegerCache.high == 127
当超过该范围时会生成新的对象
2 什么是泛型
一般的类和方法,只能使用具体的类型: 要么是基本类型,要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码,这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。
泛型是在JDK1.5引入的新的语法,通俗讲,泛型:就是适用于许多许多类型。从代码上讲,就是对类型实现了参数化。
3 引出泛型
实现一个类,类中包含一个数组成员,使得数组中可以存放任何类型的数据,也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值
思路:
- 我们以前学过的数组,只能存放指定类型的元素,例如:int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];
- 所有类的父类,默认为Object类。数组是否可以创建为Object?
代码示例:
class MyArray { public Object[] array = new Object[10]; public Object getPos(int pos) { return this.array[pos]; } public void setVal(int pos,Object val) { this.array[pos] = val; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { MyArray myArray = new MyArray(); myArray.setVal(0,10); myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放 String ret = myArray.getPos(1);//编译报错 System.out.println(ret); } }
问题:以上代码实现后 发现
- 任何类型数据都可以存放
- 1号下标本身就是字符串,但是确编译报错。必须进行强制类型转换
虽然在这种情况下,当前数组任何数据都可以存放,但是,更多情况下,我们还是希望他只能够持有一种数据类
型。而不是同时持有这么多类型。所以,**泛型的主要目的:就是指定当前的容器,要持有什么类型的对象。让编译
器去做检查。**此时,就需要把类型,作为参数传递。需要什么类型,就传入什么类型。
3.1 语法
class 泛型类名称<类型形参列表> { // 这里可以使用类型参数 } class ClassName<T1, T2, ..., Tn> { } class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ { // 这里可以使用类型参数 } class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> { // 可以只使用部分类型参数 }
上述代码进行改写如下:
class MyArray<T> { public T[] array = (T[])new Object[10];//1 public T getPos(int pos) { return this.array[pos]; } public void setVal(int pos,T val) { this.array[pos] = val; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();//2 myArray.setVal(0,10); myArray.setVal(1,12); int ret = myArray.getPos(1);//3 System.out.println(ret); myArray.setVal(2,"bit");//4 } }
代码解释:
1.类名后的 代表占位符,表示当前类是一个泛型类
了解: 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示,常用的名称有:
E 表示 Element
K 表示 Key
V 表示 Value
N 表示 Number
T 表示 Type
S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型
2.注释1处,不能new泛型类型的数组
意味着:
T[] ts = new T[5];//是不对的
泛型只存在于编译时期,当程序运行后,到JVM就没有泛型这个感念
3. 注释2处,类型后加入 指定当前类型
4. 注释3处,不需要进行强制类型转换
5. 注释4处,代码编译报错,此时因为在注释2处指定类当前的类型,此时在注释4处,编译器会在存放元素的时候帮助我们进行类型检查。
4 泛型类的使用
4.1 语法
泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用 new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象
4.2 示例
4.2 示例
MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();
注意:泛型只能接受类,所有的基本数据类型必须使用包装类!
4.3 类型推导(Type Inference)
当编译器可以根据上下文推导出类型实参时,可以省略类型实参的填写
MyArray<Integer> list = new MyArray<>(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer
5 泛型的上界
在定义泛型类时,有时需要对传入的类型变量做一定的约束,可以通过类型边界来约束。
5.1 语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> { ... }
5.2 示例
public class MyArray<E extends Number> { ... }
只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
例如:
class MyArray<T extends Number>{ } public class Test4 { public static void main(String[] args) { MyArray<Number> myArray1 = new MyArray<>(); MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>(); } }
了解: 没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object
5.3 复杂示例
例如:
求数组最大值
//T 一定是引用类型,最终被擦除为Object类型 class Alg<T extends Comparable<T>>{ public T find(T[] arr){ T max = arr[0]; for (int i = 1; i <arr.length ; i++) { if(max.compareTo(arr[i]) < 0){ max = arr[i]; } } return max; } } public class Test5 { public static void main(String[] args) { Alg<Integer> alg = new Alg<>(); Integer[] arr = {1,2,3,4,5}; Integer a = alg.find(arr); System.out.println(a); } }
6 泛型方法
6.1 定义语法
方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... } • 1
6.2 示例
public class Util { //静态的泛型方法 需要在static后用<>声明泛型类型参数 public static <E> void swap(E[] array, int i, int j) { E t = array[i]; array[i] = array[j]; array[j] = t; } }
6.3 使用示例-可以类型推导
Integer[] a = { ... }; swap(a, 0, 9); String[] b = { ... }; swap(b, 0, 9);
6.4 使用示例-不使用类型推导
Integer[] a = { ... }; Util.<Integer>swap(a, 0, 9); String[] b = { ... }; Util.<String>swap(b, 0, 9);
实例:
class Alg1{ public <T extends Comparable<T>> T find(T[] arr){ T max = arr[0]; for (int i = 1; i <arr.length ; i++) { if(max.compareTo(arr[i]) < 0){ max = arr[i]; } } return max; } } public class Test5 { public static void main(String[] args) { //类型推导,根据实参传值,推导此时的类型 Alg1 alg1 = new Alg1(); Integer[] arr1 = {1,2,3,4,5}; Integer a1 = alg1.find(arr1); System.out.println(a1); } }