Java基础 | 泛型

泛型

1.泛型概述

泛型：是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型

它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数

一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？

顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型

这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口

泛型定义格式：

• <类型>：指定一种类型的格式。这里的类型可以看成是形参
• <类型1，类型2...>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参
• 将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型

泛型的好处：

• 把运行时期的问题提前到了编译期间
• 避免了强制类型转换

2.泛型类

泛型类的定义格式：

• 格式：修饰符class类名<类型>{ }
• 范例：public class Generic{ }

  ​ 此处T可以随便写为任意表示，常见的如T、E、K、V等形式的参数用于泛型

代码演示：

创建泛型（Generic）：

public class Generic<T> {
    private T t;

    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }
}

创建测试类：

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Generic<String> gen = new Generic<>();
        gen.setT("学生");

        Generic<Integer> gen2 = new Generic<>();
        gen2.setT(20);
        System.out.println(gen.getT()+", "+gen2.getT());//学生, 20
    }
}

3.泛型方法

泛型方法的定义格式：

• 格式：修饰符<类型>返回值类型 方法名(类型 变量名) { }
• 范例：public void show(T t) { }

代码演示：

创建Generic1类

public class Generic1 {
    public <T> void show(T t){
        System.out.println(t);
    }
}

创建测试类：

public class GenericDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Generic1 gen = new Generic1();
        gen.show(20);
        gen.show("string");
    }
}

4.泛型接口

泛型接口的定义格式：

• 格式：修饰符 interface 接口名<类型> { }
• 范例：public interface Generic { }

代码演示：

创建接口（Generic2）：

public interface Generic2<T> {
    public abstract void show(T t);
}

创建接口的实现类（GenericImpl）：

public class GenericImpl<T> implements Generic2<T>{
    @Override
    public void show(T t) {
        System.out.println(t);
    }
}

创建测试类：

public class GenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Generic2<String> gen = new GenericImpl<>();
        gen.show("学生");
        Generic2<Integer> gen2 = new GenericImpl<>();
        gen2.show(20);
    }
}

5.类型通配符

（1）为了表示各种泛型List的父类，可以使用类型通配符

• 类型通配符：<?>
• List<?>：表示元素类型未知的List，它的元素可以匹配任何的类型
• 这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中

（2）如果说我们不希望List<?>是任何泛型List的父类，只希望它代表某一类泛型List的父类，可以使用类型通配符的上限

• 类型通配符上限：<? extends 类型>
• List<? extends Number>：它表示的类型是Number或者其子类型

（3）除了可以指定类型通配符的上限，我们也可以指定类型通配符的下限

• 类型通配符下限：<? super 类型>
• List<? super Number>：它表示的类型是Number或者其父类型

代码演示：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        //类型通配符
        List<?> list1 = new ArrayList<Object>();
        List<?> list2 = new ArrayList<Number>();
        List<?> list3 = new ArrayList<Integer>();

        //类型通配符上限(确定了上限，就只能得到比他小的，也就是子类)
        // List<? extends Number> list4 = new ArrayList<object>();
        List<? extends Number> list5 = new ArrayList<Number>();
        List<? extends Number> list6 = new ArrayList<Integer>();

        //类型通配符下限（确定了下限，就只能得到比他大的，也就是父类）
        List<? super Number> list7 = new ArrayList<Object>();
        List<? super Number> list8 = new ArrayList<Number>();
        //  List<? super Number> list9 = new ArrayList<Integer>();
    }
}

6.可变参数

可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了

• 格式：修饰符 返回值类型 方法名(数据类型...变量名) { }
• 范例：public static int sum(int...a) { }

可变参数的注意事项：

• 这里的变量其实是一个数组
• 如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后

代码演示：

public class ArgsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(sum(10, 20));
        System.out.println(sum(10, 20, 30));
        System.out.println(sum(10, 20, 30, 40));
        System.out.println(sum(10, 20, 30, 40, 50));

        System.out.println(sum2(10, 20));
        System.out.println(sum2(10, 20, 30));
        System.out.println(sum2(10, 20, 30, 40));
        System.out.println(sum2(10, 20, 30, 40, 50));
    }
//单个可变参数
    public static int sum(int... a) {
        int sum = 0;
        for (int i : a) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
//多个参数含可变参数
    public static int sum2(int a, int... b) {
        int flag = 0;
        for (int i : b) {
            flag += i;
        }
        int sum = a + flag;
        return sum;
    }
}

7.可变参数的使用

Arrays 工具类中有一个静态方法：

• public static List asList(T...a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表
• 返回的集合不能做增删操作，可以做修改操作

List接口中有一个静态方法：

• public static List of(E... elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表
• 返回的集合不能做增删改操作

Set接口中有一个静态方法：

• public static Set of(E...elements)：返回一个包含任意数量元素的不可变集合
• 在给元素的时候，不能给重复的元素
• 返回的集合不能做增删操作，没有修改的方法

代码演示：

//public static <T> List <T> asList(T...a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表

List<String> list = Arrays.asList("hello","world","java");
//list.add("javaee"); //UnsupportedOperationException(不支持的操作)
//list.remove("world");   //UnsupportedOperationException(不支持的操作)
list.set(0,"hello1");

System.out.println(list);   //[hello1, world, java]

//public static <E> List <E> of(E... elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表

List<String> list = List.of("hello","java","world");
list.add("javaee"); //UnsupportedOperationException
list.remove("world");   //UnsupportedOperationException
list.set(1,"java1");    //UnsupportedOperationException
System.out.println(list);

//public static <E> Set <E> of(E...elements)：返回一个包含任意数量元素的不可变集合

//set集合不能有重复元素
Set<String> set = Set.of("hello","java","world","java");//IllegalArgumentException(抛出表示方法已通过了一个非法或不适当的参数)
set.add("javaee");  //UnsupportedOperationException
set.remove("world");    //UnsupportedOperationException

System.out.println(set);