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Java泛型

java泛型在平时开发中或者阅读项目源码的时候都见过他,我们虽然知道它,但是大多数我们也是对他并不太了解。这个星期我花了点时间重新复习了一下泛型的一些内容,这篇文章是对复习笔记的简单整理,里面内容只是整理一些我们经常忽视或者有很模糊的知识点。

  1. 概述
  2. 类型擦除
  3. 泛型晋级使用
  4. 通配符
  5. 其他

1. 概述

泛型指的是可以将类型作为参数进行传递,其本质上就是类型参数化。比如:我们平时定义一个方法的时候,常会指定要传入一个具体类对象作为参数。而如果使用泛型,那么这个具体传入类的对象,就可以指定为某个类型,而不必指定具体的类。也就是我们将某个类型作为参数进行传递了。

//普通方法
public void testValue(String s) {}
//泛型方法
public <T> void testValue(T t) {}
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他与使用Object有什么区别?

如果我们使用Object,就要将传入的类型强制转换成我们需要的类型,如果传入的类型不匹配将会导致程序包ClassCastException异常。比如下面的代码,testObj()传入的是int类型的值,程序在执行的时候将会出错:

public void testObj(Object o){
    String name= (String) o;
}
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我们可以通过泛型将来实现这样的需求:

public <O extends String> void testObj(O o) {
    String name = o;
}
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使用泛型有哪些好处?

  • 它可以避免类型强制转换,而引起的程序异常。
  • 可以是代码更加简洁易度。
  • 是代码更加灵活,可定制型强。

2. 类型擦除

泛型值存在于编译期,代码在进入虚拟机后泛型就会会被擦除掉,这个者特性就叫做类型擦除。当泛型被擦除后,他有两种转换方式,第一种是如果泛型没有设置类型上限,那么将泛型转化成Object类型,第二种是如果设置了类型上限,那么将泛型转化成他的类型上限。

//未指定上限
public class Test1<T> {
    T t;
    public T getValue() {
        return t;
    }
    public void setVale(T t) {
        this.t = t;
    }
}
//指定上限
public class Test2<T extends String> {
    T t;
    public T getT() {
        return t;
    }
    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }
}
//通过反射调用获取他们的属性类型
@Test
public void testType1() {
    Test1<String> test1 = new Test1<>();
    test1.setVale("11111");
    Class<? extends Test1> aClass = test1.getClass();
    for (Field field : aClass.getDeclaredFields()) {
        System.out.println("Test1属性:" + field.getName() + "的类型为:" + field.getType().getName());
    }

    Test2 test2 = new Test2();
    test2.setT("2222");
    Class<? extends Test2> aClass2 = test2.getClass();
    for (Field field : aClass2.getDeclaredFields()) {
        System.out.println("test2属性:" + field.getName() + "的类型为:" + field.getType().getName());
    }
}
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上面方法打印的结果:

Test1属性:t的类型为:java.lang.Object
Test2属性:t的类型为:java.lang.String
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3. 泛型晋级使用

继承关系

即设置泛型上限,传入的泛型必须是String类型或者是他的子类

这里有一个小小的坑,感谢以为热心网友的反馈。如果读者看到这段请想一想String的特性。这个问题在文章末尾的评论去有答案。

public <T extends String> void testType(T t) {}
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依赖关系的使用

泛型间可以存在依赖关系,比如下面的C是继承自E。即传入的类型是E类型或者是E类型的子类

public <E, C extends E> void testDependys(E e, C c) {}
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4. 通配符

当我们不知道或者不关心实际操作类型的时候我们可以使用无限通配符,当我们不指定或者不关心操作类型,但是又想进行一定范围限制的时候,我们可以通过添加上限下限来起到限制作用。

<?>无限通配符

无限通配符表示的是未知类型,表示不关心或者不能确定实际操作的类型,一般配合容器类使用。

public void testV(List<?> list) {}
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需要注意的是: 无限通配符只能读的能力,没有写的能力。

public void testV(List<?> list) {
      Object o = list.get(0);
    //编译器不允许该操作
   // list.add("jaljal");
}
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上面的List<?>为无限通配符,他只能使用get()获取元素,但不能使用add()方法添加元素。(即使修改元素也不被允许)

<? extends T>

定义了上限,期只有读的能力。此方式表示参数化的类型可能是所指定的类型,或者是此类型的子类

//t1要么是Test2,要么是Test2的子类
public void testC(Test1<? extends Test2> t1) {
    Test2 value = t1.getValue();
    System.out.println("testC中的:" + value.getT());
}
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<? super T>

定义了下限,有读的能力以及部分写的能力,子类可以写入父类。此方式表示参数化的类型可能是指定的类型,或者是此类型的父类

//t1要么是Test5,要么是Test5的父类
public void testB(Test1<? super Test5> t1) {
    //子类代替父类
    Test2 value = (Test2) t1.getValue();
    System.out.println(value.getT());
}
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通配符不能用作返回值

如果返回值依赖类型参数,不能使用通配符作为返回值。可以使用类型参数返回方式:

public <T> T testA(T t, Test1<T> test1) {
    System.out.println("这是传入的T:" + t);
    t = test1.t;
    System.out.println("这是赋值后的T:" + t);
    return t;
}
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  • 要从泛型类取数据时,用extends;
  • 要往泛型类写数据时,用super;
  • 既要取又要写,就不用通配符(即extends与super都不用)。

泛型中只有通配符可以使用super关键字,类型参数不支持 这种写法

5. 其他

什么时候使用通配符

  • 通配符形式和类型参数经常配合使用
  • 类型参数的形式都可以替代通配符的形式
  • 能用通配符的就用通配符,因为通配符形式上往往更为简单可读性也更好
  • 类型参数之间有依赖关系返回值依赖类型参数或者需要写操作,则只能用类型参数

查看源码使用

如果想查找源码中的相关使用可以Collections类的的下面这些方法:

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)

public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)

public static <T> T max(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp)
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参考

java 泛型,你了解类型擦除吗?

深入理解 Java 泛型

(36) 泛型 (中) - 解析通配符 / 计算机程序的思维逻辑

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