1.了解泛型
1.1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：
- 1.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];
- 2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
- 1.任何类型数据都可以存放
- 2.1号下标本身是字符串，但是却编译报错，解决报错必须进行强制类型转换为String类型
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。
1.2 泛型类语法
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> { }
1.1中代码进行改写如下：
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,"hello");//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
T[] t = new T[5];//是不对的
- 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
- 6.泛型的尖括号中，一定是引用类型
2.泛型类的使用
2.1 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
2.2 示例
MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();
2.3 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
2.4 小结
小结：
- 1.泛型是将数据类型参数化，进行传递
- 2.使用 表示当前类是一个泛型类。
- 3.泛型目前为止的优点：数据类型参数化，编译时自动进行类型检查和转换
3.泛型类的编译（擦除机制）
通过idea里的jclasslib插件查看类的字节码文件，可以发现，在编译的过程当中，将所有的泛型T都替换为Object类型，这种机制就是擦除机制。
擦除机制是编译时期的一种机制，也就是说在运行时期，没有泛型这一概念，因为所有的T都被擦除为了Object类型，这也就是为什么不能实例化泛型类型数组的原因，看下边的代码示例更易理解。
代码示例：
class MyArray<T> { public T[] array = (T[])new Object[10]; public T getPos(int pos) { return this.array[pos]; } public void setVal(int pos,T val) { this.array[pos] = val; } public T[] getArray() { return array; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>(); myArray.setVal(0,10); Integer[] tmp=myArray.getArray(); System.out.println(Arrays.toString(tmp)); } }
点击运行报下图错误：
这是因为在返回的Object数组里面，可能存放的是任何的数据类型，可能是String，可能是Person，运行的时候，直接转给Intefer类型的数组，编译器认为是不安全的。
正确的创建方式是通过反射创建指定类型的数组，如下所示：（了解）
class MyArray<T> { public T[] array; public MyArray() { } public MyArray(Class<T>clazz,int capacity) { array=(T[])Array.newInstance(clazz,capacity); } public T getPos(int pos) { return this.array[pos]; } public void setVal(int pos,T val) { this.array[pos] = val; } public T[] getArray() { return array; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>(Integer.class,10); myArray.setVal(0,10); Integer[] tmp=myArray.getArray(); System.out.println(Arrays.toString(tmp)); } }
4.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。
4.1 语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> { ... }
4.2 示例
public class MyArray<E extends Number> { ... }
只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
代码示例：
class MyArray<T extends Number> { public T[] array; public MyArray() { } public MyArray(Class<T>clazz,int capacity) { array=(T[])Array.newInstance(clazz,capacity); } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>(); MyArray<String> myArray2=new MyArray<String>();//1 } }
1处编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型，在<>里边的参数只能放Number及Number的子类。
还有另一种上界,现在写一个泛型类，找出数组当中的最大值，下边是示例：
class A<T extends Comparable<T>> { public T findMaxVal(T[] array) { T maxVal=array[0]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { if(array[i].compareTo(maxVal)>0) { maxVal=array[i]; } } return maxVal; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { A<Integer> a=new A<>(); Integer[] array={20,30,89,50}; int maxVal=a.findMaxVal(array); System.out.println(maxVal); } } //89
5.泛型方法
5.1 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) { ... }
5.2 示例
成员方法：
class A1 { public <T extends Comparable<T>>T findMaxVal(T[] array) { T maxVal=array[0]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { if(array[i].compareTo(maxVal)>0) { maxVal=array[i]; } } return maxVal; } }
静态方法：
class A2 { public static <T extends Comparable<T>>T findMaxVal(T[] array) { T maxVal=array[0]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { if(array[i].compareTo(maxVal)>0) { maxVal=array[i]; } } return maxVal; } }
6.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。
6.1 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。
6.2 装箱和拆箱
装箱和拆箱又叫做装包和拆包。
public static void main(String[] args) { int a=10; Integer integer=a;//自动装箱 ->底层调用的还是Integer.valueOf Integer integer2=Integer.valueOf(a);//显示装箱 Integer integer3=new Integer(a);//显示装箱 int val=integer;//自动拆箱 int val2=integer.intValue();//显示拆箱 double val3=integer.doubleValue();//显示拆箱 System.out.println(integer); System.out.println(integer2); System.out.println(integer3); System.out.println(val); System.out.println(val2); System.out.println(val3); } // 10 10 10 10 10 10.0
6.3 一个坑
public static void main(String[] args) { Integer a1=100; Integer b1=100; System.out.println(a1==b1); Integer a2=200; Integer b2=200; System.out.println(a2==b2); } // true false Process finished with exit code 0
为什么同样的都是两个数，怎么会结果不同呢，这是为了程序效率的提升，a1、b1、a2、b2四个数都进行了自动装箱。
我们查看源码可以发现，Integer在进行自动装箱时，为了提升效率，将范围为-128到127的数据都存储在一个指定的地址上。
Integer为引用类型，在进行==比较操作时其实是在进行地址比较，100在范围内所以地址相同，200不在范围内，在每次实例化时都需要开辟一段新的空间，两个地址所以不同。
