Java中泛型的深入理解
泛型深入
泛型基本介绍
泛型的概述:
泛型：是JDK5中引入的特性，可以在编译阶段约束操作的数据类型，并进行检查。
泛型的格式：
<数据类型>;注意：泛型只能支持引用数据类型。集合体系的全部接口和实现类都是支持泛型的使用的。
泛型的好处:
统一数据类型。
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可能出现的异常，因为编译阶段类型就能确定下来。
泛型可以在很多地方进行定义:
定义在类后面 —> 泛型类
定义在方法上 —> 泛型方法
定义在接口后面 —> 泛型接口
如果需要存任意类型的数据, 我们可以不添加泛型或者规定泛型为Object(推荐使用泛型更加规范):
public static void main(String[] args) {
List<Object> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add(123);
list.add(12.34);
list.add(false);
}
注意: 泛型必须是引用类型, 基础类型需要使用包装类
public static void main(String[] args) {
// 例如int类型需要使用Integer包装类
List<Integer> lists = new ArrayList<>();
lists.add(123);
}
自定义泛型类
泛型类的概述:
定义类时同时定义了泛型的类就是泛型类。
泛型类的格式：
修饰符 class 类名<泛型变量> { }
例如：public class MyArrayList<T> { }
此处泛型变量 T 可以随便写为任意标识，常见的如E、T、K、V等。
作用：编译阶段可以指定数据类型，类似于集合的作用。
用下面的案例来举例:
模拟ArrayList集合自定义一个集合MyArrayList集合, 模拟添加和删除功能的泛型设计。
- 定义一个泛型类
public class MyArrayList<E> {
public void add(E a) {
System.out.println(a);
}
public void remove(E b) {
System.out.println(b);
}
}
- 测试使用泛型类
public static void main(String[] args) {
// 规定泛型
MyArrayList<String> list = new MyArrayList<>();
// 规定了泛型后, 只能使用规定的类型
list.add("aaa"); // aaa
list.remove("bbb"); // bbb
}
泛型类的原理:
把出现泛型变量(E、T、K、V)的地方全部替换成传输的真实数据类型, 做到约束数据类型的作用。
自定义泛型方法
泛型方法的概述:
定义方法时同时定义了泛型的方法就是泛型方法。
泛型方法的格式：
修饰符 <泛型变量> 方法返回值 方法名称(形参列表) {}
例如: public <T> void show(T t) {}
作用：让方法中可以使用泛型接收一切实际类型的参数，使方法更具备通用性。
用下面一个例子进行讲解:
给你任何一个类型的数组，都能返回它的内容。也就是实现Arrays.toString(数组)的功能！
- 定义一个接收任意类型数组的泛型方法
// 定义泛型方法
public static <T> void printArray(T[] arr) {
StringBuilder stb = new StringBuilder("[");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
stb.append(arr[i]).append(i == arr.length - 1 ? "": ", ");
}
stb.append("]");
System.out.println(stb);
}
- 测试: 使用泛型方法
public static void main(String[] args) {
Integer[] arr1 = {10, 20, 30};
printArray(arr1); // [10, 20, 30]
String[] arr2 = {"aaa", "bbb", "ccc"};
printArray(arr2); // [aaa, bbb, ccc]
}
泛型方法的原理:
把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。
自定义泛型接口
泛型接口的概述:
使用了泛型定义的接口就是泛型接口。
泛型接口的格式：
修饰符 interface 接口名称<泛型变量>{}
例如: public interface Data<E>{}
作用：泛型接口可以让实现类选择当前功能需要操作的数据类型
我们还是通过一个例子讲解:
需求: 教务系统，提供一个接口可约束一定要完成数据（学生，老师）的增删改查操作
- 由于在接口中方法的类型定义为学生类型和老师类型都是不合适的, 所以需要使用泛型, 创建一个泛型接口
public interface Date<E> {
void add(E e);
void delete(E e);
void update(E e);
}
- 再在创建实现类时, 传入真实的类型即可, 类似如下:
class Teacher {
}
class TeacherData implements Date<Teacher> {
@Override
public void add(Teacher teacher) {
}
@Override
public void delete(Teacher teacher) {
}
@Override
public void update(Teacher teacher) {
}
}
泛型接口的原理:
实现类可以在实现接口的时候传入自己操作的数据类型，这样重写的方法都将是针对于该类型的操作。
泛型通配符和上下限
通配符: ?
?可以在“使用泛型”的时候代表一切类型。E T K V 是在定义泛型的时候使用的。
演示代码:
// 表示接收任意类型的列表
public static void go(ArrayList<?> list) {
}
泛型的上下限, 格式如下:
? extends Car: 表示 ? 必须是Car或者其子类 泛型上限
// 传入的类型必须是Car或者Car的子类
public static void go(ArrayList<? extends Car> list) {
}
? super Car： 表示 ? 必须是Car或者其父类 泛型下限(了解)
// 传入的类型必须是Car或者Car的父类
public static void go(ArrayList<? super Car> list) {
}