JAVA面向对象学习——java集合———泛型

傷城~ 2023-09-30 10:18 27阅读 0赞

### 泛型入门 ###

从Java 5以后，Java引入了“参数化类型(parameterized type)”的概念，允许程序在创建集合时指定集合元素的类型，如List<String>，这表明该List只能保存字符串类型的对象。

Java的参数化类型被称为泛型(Generic)。

在Java 7以前，如果使用带泛型的接口、类定义变量，那么调用构造器创建对象时构造器的后面也必须带泛型了。

例如如下两条语句：![818bf37104b16ef26ff9ece9b729bf3d.png][]

从Java 7开始，Java允许在构造器后不需要带完整的泛型信息，只要给出一对尖括号(<>)即可，Java可以推断尖括号里应该是什么泛型信息。

即上面两条语句可以改写为如下形式：

![af716fb824287f15cd2efbb33bb9e920.png][]

把两个尖括号并排放在一起非常像一个菱形，这种语法也就被称为“菱形”语法。

需要说明的是，当使用var声明变量时，编译器无法推断泛型的类型。因此，若使用var声明变量，程序无法使用“菱形”语法。

Java 9再次增强了“菱形”语法，它甚至允许在创建匿名内部类时使用菱形语法，Java可根据上下文来推断匿名内部类中泛型的类型。

### 深入泛型 ###

所谓泛型，就是允许在定义类、接口、方法时使用类型形参，这个类型形参(或叫泛型)将在声明变量、创建对象、调用方法时动态地指定(即传入实际的类型参数，也可称为类型实参)。

Java 5改写了集合框架中的全部接口和类，为这些接口、类增加了泛型支持，从而可以在声明集合变量、创建集合对象时传入类型实参，这就是在前面程序中看到的List<String>和ArrayList<String>两种类型。

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Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，也就是说**所操作的数据类型被指定为一个参数**。

> 假定我们有这样一个需求：写一个排序方法，能够对整型数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？
> 
> 答案是可以使用 **Java 泛型**。
> 
> 使用 Java 泛型的概念，我们可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后，调用该泛型方法来对整型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

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### 泛型方法 ###

你可以写一个泛型方法，该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型，编译器适当地处理每一个方法调用。

下面是定义泛型方法的规则：

*  所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分(由尖括号分隔)，该类型参数声明部分在方法返回类型之前(在下面例子中的 <E>)。
 *  每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
 *  类型参数能被用来声明返回值类型，并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
 *  泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型，不能是原始类型(像 **int、double、char** 等)。

**java 中泛型标记符：**

*  **E** \- Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
 *  **T** \- Type(Java 类)
 *  **K** \- Key(键)
 *  **V** \- Value(值)
 *  **N** \- Number(数值类型)
 *  **？** \- 表示不确定的 java 类型

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#### 定义泛型接口、类 ####

![51aa89ea92e69d0d364ccd6936349c0e.png][]

// 定义Apple类时使用了泛型声明
    public class Apple<T>
    {
    	// 使用T类型定义实例变量
    	private T info;
    	public Apple(){}
    	// 下面方法中使用T类型来定义构造器
    	public Apple(T info)
    	{
    		this.info = info;
    	}
    	public void setInfo(T info)
    	{
    		this.info = info;
    	}
    	public T getInfo()
    	{
    		return this.info;
    	}
    	public static void main(String[] args)
    	{
    		// 由于传给T形参的是String，所以构造器参数只能是String
    		Apple<String> a1 = new Apple<>("苹果");
    		System.out.println(a1.getInfo());
    		// 由于传给T形参的是Double，所以构造器参数只能是Double或double
    		Apple<Double> a2 = new Apple<>(5.67);
    		System.out.println(a2.getInfo());
    	}
    }

注意：

当创建带泛型声明的自定义类，为该类定义构造器时，构造器名还是原来的类名，不要增加泛型声明。

例如，为Apple<T>类定义构造器，其构造器名依然是Apple，而不是Apple<T>！调用该构造器时却可以使用Apple<T>的形式，当然应该为T形参传入实际的类型参数。

Java 7提供了“菱形”语法，允许省略<>中的类型实参。

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![dc978fbe4e1adb4e97683d7a1dbc9256.png][]

![869e3fa08561d9606499ebcfcc9783af.png][]

有界的类型参数:

可能有时候，你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。

例如，一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。

要声明一个有界的类型参数，首先列出类型参数的名称，后跟extends关键字，最后紧跟它的上界。

![3b437f550e47c95d6391265f5215f08c.png][]

![9d1591158564225b584b32731dd3b281.png][]

### 泛型类 ###

泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。

一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

![a281a0f3efacc09004eecf41bdf5b959.png][]

![485c0436cb6330fd4788c05732d23fde.png][]

![bcde2cb9691bed35b6603ec8c208950c.png][]

**解析：**

在 //1 处会出现错误，因为 **getUperNumber()** 方法中的参数已经限定了参数泛型上限为 **Number**，所以泛型为 **String** 是不在这个范围之内，所以会报错。

3、类型通配符下限通过形如 **List<? super Number>** 来定义，表示类型只能接受 **Number** 及其上层父类类型，如 **Object** 类型的实例。

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