JavaSE&泛型-阿里云开发者社区

1.1 泛型的介绍

泛型是一种类型参数，专门用来保存类型用的

最早接触泛型是在ArrayList，这个E就是所谓的泛型了。使用ArrayList时，只要给E指定某一个类型，里面所有用到泛型的地方都会被指定对应的类型

1.2 使用泛型的好处

不用泛型带来的问题

集合若不指定泛型，默认就是Object。存储的元素类型自动提升为Object类型。获取元素时得到的都是Object，若要调用特有方法需要转型，给我们编程带来麻烦.

使用泛型带来的好处

可以在编译时就对类型做判断，避免不必要的类型转换操作，精简代码，也避免了因为类型转换导致的代码异常

 //泛型没有指定类型，默认就是Object
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("Hello");
list.add("World");
list.add(100);
list.add(false);
//集合中的数据就比较混乱，会给获取数据带来麻烦
for (Object obj : list) {
    String str = (String) obj;
    //当遍历到非String类型数据，就会报异常出错
    System.out.println(str + "长度为：" + str.length());
}

1.3 泛型的注意事项

泛型在代码运行时，泛型会被擦除。后面学习反射的时候，可以实现在代码运行的过程中添加其他类型的数据到集合

泛型只在编译时期限定数据的类型 , 在运行时期会被擦除

1.4 自定义泛型类

当一个类定义其属性的时候，不确定具体是什么类型时，就可以使用泛型表示该属性的类型

定义的格式

在类型名后面加上一对尖括号，里面定义泛型。一般使用一个英文大写字母表示，如果有多个泛型使用逗号分隔

public class 类名<泛型名>{ … }

泛型的确定

当创建此泛型类是 , 确定泛型类中泛型的具体数据类型

练习

import java.time.Period;

/*
    需求 : 定义一个人类，定义一个属性表示爱好，但是具体爱好是什么不清楚，可能是游泳，乒乓，篮球。
 */
public class GenericityDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person<BasketBall> person = new Person<>();
        person.setHobby(new BasketBall());

        Person<Swim> person2 = new Person<>();
        person2.setHobby(new Swim());

        Person person3 = new Person<>();// 如果没有指定泛型 , 那么默认使用Object数据类型
    }
}

class Person<H> {
    // 定义属性表达爱好
    private H hobby;


    public H getHobby() {
        return hobby;
    }

    public void setHobby(H hobby) {
        this.hobby = hobby;
    }
}

class Swim {
}

class PingPang {
}

class BasketBall {
}

1.3 自定义泛型接口

当定义接口时，内部方法中其参数类型，返回值类型不确定时，就可以使用泛型替代了。

定义泛型接口

在接口后面加一对尖括号 , 尖括号中定义泛型 , 一般使用大写字母表示, 多个泛型用逗号分隔

public interface<泛型名> { … }

举例 :

public interface Collection<E>{
  public boolean add(E e);
}

泛型的确定

实现类去指定泛型接口的泛型
实现了不去指定泛型接口的泛型 , 进行延续泛型 , 回到泛型类的使用

/*
    需求:
    模拟一个Collection接口，表示集合，集合操作的数据不确定。
    定义一个接口MyCollection具体表示。

 */
// 泛型接口
public interface MyCollection<E> {
    // 添加功能
    public abstract void add(E e);
    // 删除功能
    public abstract void remove(E e);
}

// 指定泛型的第一种方式 : 让实现类去指定接口的泛型
class MyCollectionImpl1 implements MyCollection<String>{
    @Override
    public void add(String s) {

    }
    @Override
    public void remove(String s) {

    }
}
// 指定泛型的第二种方式 : 实现类不确定泛型,延续泛型,回到泛型类的使用
class MyCollectionImpl2<E> implements MyCollection<E>{

    @Override
    public void add(E a) {

    }

    @Override
    public void remove(E a) {

    }
}

1.4 自定义泛型方法

当定义方法时，方法中参数类型，返回值类型不确定时，就可以使用泛型替代了

泛型方法的定义

可以在方法的返回值类型前定义泛型

格式 : public <泛型名> 返回值类型方法名(参数列表){ … }

举例 : public void show(T t) { … }

泛型的确定

当调用一个泛型方法 , 传入的参数是什么类型, 那么泛型就会被确定

练习

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // Collection集合中 : public <T> T[] toArray(T[] a) : 把集合中的内容存储到一个数组中 , 进行返回
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("ads");
        list.add("qwe");
        String[] array = list.toArray(new String[list.size()]);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

    // 接收一个集合 , 往集合中添加三个待指定类型的元素
    public static <X> void addElement(ArrayList<X> list, X x1, X x2, X x3) {
        list.add(x1);
        list.add(x2);
        list.add(x3);
    }
}

1.5 通配符

当我们对泛型的类型确定不了，而是表达的可以是任意类型，可以使用泛型通配符给定
符号就是一个问号：? 表示任意类型，用来给泛型指定的一种通配值。如下

public static void shuffle(List<?> list){
   //…
} 

说明：该方法时来自工具类Collections中的一个方法，用来对存储任意类型数据的List集合进行乱序

泛型通配符结合集合使用

泛型通配符搭配集合使用一般在方法的参数中比较常见。在集合中泛型是不支持多态的，如果为了匹配任意类型，我们就会使用泛型通配符了。

方法中的参数是一个集合,集合如果携带了通配符，要特别注意如下

集合的类型会提升为Object类型

方法中的参数是一个集合,集合如果携带了通配符,那么此集合不能进行添加和修改操作 , 可以删除和获取

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

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("asd");
        list.add("qwe");
        // 方法的参数是一个集合 , 集合的泛型是一个通配符 , 可以接受任意类型元素的集合
        show(list);
    }

    public static void show(List<?> list) {
        // 如果集合的泛型是一个通配符 , 那么集合中元素以Object类型存在
        Object o = list.get(0);

        // 如果集合的泛型是一个通配符 , 那么此集合不能进行添加和修改操作 , 可以删除和获取
        // list.add(??);

        // 删除可以
        list.remove(0);
        // 获取元素可以
        for (Object o1 : list) {
            System.out.println(o1);
        }
    }
}

import java.util.ArrayList;

/*
    已知存在继承体系：Integer继承Number，Number继承Object。
    定义一个方法，方法的参数是一个ArrayList。
    要求可以接收ArrayList<Integer>,ArrayList<Number>,ArrayList<Object>,ArrayList<String>这些类型的数据。

    结论 : 具体类型的集合,不支持多态 , 要想接收任意类型集合 , 需要使通配符集合
 */
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Number> list2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Object> list4 = new ArrayList<>();

        useList5(list1);
        useList5(list2);
        useList5(list3);
        useList5(list4);
    }

    // 此方法只能接收存储Integer类型数据的集合
    public static void useList1(ArrayList<Integer> list) {

    }

    // 此方法只能接收存储Number类型数据的集合
    public static void useList2(ArrayList<Number> list) {

    }

    // 此方法只能接收存储String类型数据的集合
    public static void useList3(ArrayList<String> list) {

    }

    // 此方法只能接收存储Object类型数据的集合
    public static void useList4(ArrayList<Object> list) {

    }

    public static void useList5(ArrayList<?> list) {

    }

}

1.6 受限泛型

受限泛型是指，在使用通配符的过程中 , 对泛型做了约束，给泛型指定类型时，只能是某个类型父类型或者子类型

分类 :

泛型的下限 :

<? super 类型> //只能是某一类型，及其父类型，其他类型不支持

泛型的上限 :

<? extends 类型> //只能是某一个类型，及其子类型，其他类型不支持

import java.util.ArrayList;

/*
  wildcardCharacter

  基于上一个知识点，定义方法
    show1方法，参数只接收元素类型是Number或者其父类型的集合
    show2方法，参数只接收元素类型是Number或者其子类型的集合

 */
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Number> list2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Object> list3 = new ArrayList<>();

        show1(list3);
        show1(list2);

        show2(list2);
        show2(list1);
    }
    // 此方法可以接受集合中存储的是Number或者Number的父类型 , 下限泛型
    public static void show1(ArrayList<? super Number> list) {

    }
    // 此方法可以接受集合中存储的是Number或者Number的子类型 , 上限泛型
    public static void show2(ArrayList<? extends Number> list) {

    }
}

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