前言
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。
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?
提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考
一、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 }
修改一下
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:
- 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 - 注释1处,不能new泛型类型的数组
T[] ts = new T[5];//是不对的
- 注释2处,类型后加入 指定当前类型
- 注释3处,不需要进行强制类型转换
- 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。
泛型类的使用
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
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!
二、泛型如何编译的
1.擦除机制
那么,泛型到底是怎么编译的?
import numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt import seaborn as sns import warnings warnings.filterwarnings('ignore') import ssl ssl._create_default_https_context = ssl._create_unverified_context
通过命令:javap -c 查看字节码文件,所有的T都是Object
在编译的过程当中,将所有的T替换为Object这种机制,我们称为:擦除机制。
Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。
提出问题:
1、那为什么,T[] ts = new T[5]; 是不对的,编译的时候,替换为Object,不是相当于:Object[] ts = new
Object[5]吗?
2、类型擦除,一定是把T变成Object吗?
为什么不能实例化泛型类型数组
代码如下(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 static void main(String[] args) { MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>(); Integer[] strings = myArray1.getArray(); } /* Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.Integer; at TestDemo.main(TestDemo.java:31) *
原因:替换后的方法为:将Object[]分配给Integer[]引用,程序报错
正确的方式
class MyArray<T> { public T[] array; public MyArray() { } / ** * 通过反射创建,指定类型的数组 * @param clazz * @param capacity */ 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 static void main(String[] args) { MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>(Integer.class,10); Integer[] integers = myArray1.getArray(); }
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。
泛型的语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> { ... }
示例
public class MyArray<E extends Number> { ... }
MyArray<Integer> l1; // 正常,因为 Integer 是 Number 的子类型 MyArray<String> l2; // 编译错误,因为 String 不是 Number 的子类型
error: type argument String is not within bounds of type-variable E MyArrayList<String> l2; ^ where E is a type-variable: E extends Number declared in class MyArrayList
了解: 没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object
泛型方法
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) { ... }
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; } }