深入理解java的泛型

简介: 深入理解java的泛型

目录



简介


泛型是JDK 5引入的概念,泛型的引入主要是为了保证java中类型的安全性,有点像C++中的模板。


但是Java为了保证向下兼容性,它的泛型全部都是在编译期间实现的。编译器执行类型检查和类型推断,然后生成普通的非泛型的字节码。这种就叫做类型擦除。编译器在编译的过程中执行类型检查来保证类型安全,但是在随后的字节码生成之前将其擦除。


这样就会带来让人困惑的结果。本文将会详细讲解泛型在java中的使用,以避免进入误区。


泛型和协变


有关协变和逆变的详细说明可以参考:


深入理解协变和逆变


这里我再总结一下,协变和逆变只有在类型声明中的类型参数里才有意义,对参数化的方法没有意义,因为该标记影响的是子类继承行为,而方法没有子类。


当然java中没有显示的表示参数类型是协变还是逆变。


协变意思是如果有两个类 A<T> 和 A<C>, 其中C是T的子类,那么我们可以用A<C>来替代A<T>。


逆变就是相反的关系。


Java中数组就是协变的,比如Integer是Number的子类,那么Integer[]也是 Number[]的子类,我们可以在需要 Number[] 的时候传入 Integer[]。


接下来我们考虑泛型的情况,List<Number> 是不是 List<Integer>的父类呢?很遗憾,并不是。


我们得出这样一个结论:泛型不是协变的。


为什么呢?我们举个例子:


List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
        List<Number> numberList = integerList; // compile error
        numberList.add(new Float(1.111));


假如integerList可以赋值给numberList,那么numberList可以添加任意Number类型,比如Float,这样就违背了泛型的初衷,向Integer list中添加了Float。所以上面的操作是不被允许的。


刚刚我们讲到Array是协变的,如果在Array中带入泛型,则会发生编译错误。比如new List<String>[10]是不合法的,但是 new List<?>[10]是可以的。因为在泛型中?表示的是未知类型。


List<?>[] list1 = new List<?>[10];
List<String>[] list2 = new List<String>[10]; //compile error


泛型在使用中会遇到的问题


因为类型擦除的原因,List<String>和List<Integer>在运行是都会被当做成为List。所以我们在使用泛型时候的一些操作会遇到问题。


假如我们有一个泛型的类,类中有一个方法,方法的参数是泛型,我们想在这个方法中对泛型参数进行一个拷贝操作。


public class CustUser<T> {
    public void useT(T param){
        T copy = new T(param);  // compile error
    }
}


上面操作会编译失败,因为我们并不知道T是什么,也不知道T到底有没有相应的构造函数。


直接clone T是没有办法了,如果我们想copy一个Set,set中的类型是未定义的该怎么做呢?


public void useTSet(Set<?> set){
        Set<?> copy1 = new HashSet<?>(set);  // compile error
        Set<?> copy2 = new HashSet<>(set);
        Set<?> copy3 = new HashSet<Object>(set);  
    }


可以看到?是不能直接用于实例化的。但是我们可以用下面的两种方式代替。


再看看Array的使用:


public void useArray(){
         T[] typeArray1= new T[20];  //compile error
        T[] typeArray2=(T[]) new Object[20];
        T[] typeArray3 = (T[]) Array.newInstance(String.class, 20);
    }


同样的,T是不能直接用于实例化的,但是我们可以用下面两种方式代替。


类型擦除要注意的事项


因为类型擦除的原因,我们在接口实现中,实现同一个接口的两个不同类型是无意义的:


public class someClass implements Comparable<Number>, Comparable<String> { ... } // no


因为在编译过后的字节码看来,两个Comparable是一样的。


同样的,我们使用T来做类型强制转换也是没有意义的:


public <T> T cast(T t, Object o) { return (T) o; }


因为编译器并不知道这个强制转换是对还是错。


总结


本文讨论了泛型在java中使用中可能会存在的问题,希望大家能够喜欢。


本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-collections

相关文章
|
7天前
|
JavaScript Java 编译器
Java包装类和泛型的知识点详解
Java包装类和泛型的知识点的深度理解
|
28天前
|
Java
java中的泛型类型擦除
java中的泛型类型擦除
13 2
|
1月前
|
存储 Java fastjson
Java泛型-4(类型擦除后如何获取泛型参数)
Java泛型-4(类型擦除后如何获取泛型参数)
32 1
|
6天前
|
存储 监控 安全
泛型魔法:解码Java中的类型参数
泛型魔法:解码Java中的类型参数
26 0
泛型魔法:解码Java中的类型参数
|
8天前
|
Java API
Java基础—笔记—内部类、枚举、泛型篇
本文介绍了Java编程中的内部类、枚举和泛型概念。匿名内部类用于简化类的创建,常作为方法参数,其原理是生成一个隐含的子类。枚举用于表示有限的固定数量的值,常用于系统配置或switch语句中。泛型则用来在编译时增强类型安全性,接收特定数据类型,包括泛型类、泛型接口和泛型方法。
9 0
|
1月前
|
存储 安全 Java
JAVA泛型
JAVA泛型
11 0
|
1月前
|
Java 编译器
[java进阶]——泛型类、泛型方法、泛型接口、泛型的通配符
[java进阶]——泛型类、泛型方法、泛型接口、泛型的通配符
|
1月前
|
存储 Java 编译器
Java——泛型
Java——泛型
15 0
|
1月前
|
存储 安全 Java
JAVA的泛型
JAVA的泛型
9 0
|
2月前
|
算法 Java 编译器
重学Java之泛型的基本使用
重学Java之泛型的基本使用