【从零开始学习JAVA | 第二十五篇】泛型

忘是亡心i 2024-03-17 12:42 29阅读 0赞

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**目录**

前言：

泛型：

额外拓展：

总结：

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## 前言： ##

本文将详细介绍之前我们在JAVA 中一直在讲的泛型，各位感兴趣的同学可以点击进来观看。

## 泛型： ##

泛型是一种编程概念，**它允许在定义类、接口或方法时使用类型参数，这样可以在使用时指定实际的类型。**通过使用泛型，可以创建可重用、类型安全的代码，同时提高代码的灵活性和可读性。

**泛型的主要目的是在编译时提供类型检查，以确保类型的一致性和安全性。**它允许在不同的场景中使用相同的代码，而无需为每种类型都编写单独的实现。泛型代码在运行时会被擦除为非泛型形式，这种机制称为类型擦除。

**在Java中，泛型使用尖括号（<>）来指定类型参数。**例如，可以定义一个泛型类List<E>，其中E是类型参数，表示列表中的元素类型。使用List<String>创建一个字符串类型的列表，使用List<Integer>创建一个整数类型的列表，它们都是相同的泛型类的实例，但元素类型不同。

泛型还可以用于方法和接口的定义。在方法中使用泛型参数可以使方法适用于不同类型的数据，而无需为每种数据类型编写不同的方法。接口中的泛型参数可以在实现接口时指定具体的类型。

泛型的优点：  
**1. 类型安全：**编译器可以在编译时检查类型错误，避免运行时类型转换异常。  
**2. 代码重用：**可以编写通用的代码，适用于不同类型的数据。  
**3. 可读性和可维护性：**泛型代码更易于理解和维护，因为类型信息可以在定义时指定。

**其实泛型的出现，统一了集合中存储的元素，如果不使用泛型，当我们往集合中添加元素的时候，可以添加各种元素：数字，字符串等等，但是泛型规范了字符串中存储的类型。**

使用泛型时的注意事项：

1.泛型不能写基本数据类型。（下面有解释）

2.指定泛型的基本类型之后，传递数据的时候，可以传入该类类型或者其子类类型

2.如果不写泛型，类型默认是object类（其实写了最后也是object类，下文有解释）

不使用泛型向集合中输入数据：

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Iterator;
    
    public class test {
        public static void main(String[] args) {
    
            ArrayList list=new ArrayList();
    
            list.add(123);
            list.add("abc");
            list.add(1.2);
    
            //遍历集合中的每一个元素
            Iterator it = list.iterator();
            while(it.hasNext())
            {
                Object element =  it.next();
                System.out.println(element);
            }
        }
    }

运行结果：

![83bbe02083ba49dbae3343e7fc39b53c.png][]

在不使用泛型的情况下，所有的数据都是Object类型的，此时可以向集合中添任意类型的数据，但是缺点就是我们无法调用这个类型的特有行为，如果要强制调用就要使用类型转换，而类型转化有可能会带来意想不到的错误。

利用泛型向集合中输入数据：

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Iterator;
    
    public class test {
        public static void main(String[] args) {
    
            ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
    
            list.add(113);
            list.add(125);
            list.add(133);
    
            //遍历集合中的每一个元素
            Iterator <Integer>it = list.iterator();
            while(it.hasNext())
            {
               int em=it.next();
                System.out.println(em);
            }
        }
    }

运行结果：  
![e1d9c3718c1845dfabb74b0ed4b5a1b4.png][]

我们可以看到在使用了泛型之后，我们的输入元素就只能是指定类型，而且也不用object类型接收next的返回值，直接使用int类型的就可以了，这意味着我们可以直接调用这个类型的方法。

## 额外拓展： ##

但其实**JAVA中的泛型是伪泛型。**

**Java泛型在编译时提供类型检查的功能，但在运行时会进行类型擦除，即泛型的类型信息被擦除为原始类型（raw type）。**

在Java中，**泛型是在编译时执行类型检查的机制，通过使用泛型，可以在定义类、接口和方法时使用类型参数，并在使用时指定具体的类型。**这样可以提高代码的类型安全性，并减少在运行时可能出现的类型错误。

然而，在Java中的泛型机制实际上是通过类型擦除来实现的。**在编译时，编译器会对泛型类型进行检查，确保类型的一致性。但在生成的字节码中，泛型的类型信息会被擦除掉，所有的泛型类型都被替换为其原始类型。**

> 由于类型擦除的存在，导致了一些限制和特殊情况：  
> 1. **无法使用基本类型作为类型参数，只能使用其对应的包装类。**例如，不能使用基本类型int，而需要使用Integer。  
> 2. **无法在运行时获取泛型的实际类型参数。**例如，无法使用instanceof操作符或通过反射来确定泛型类型的实际参数化类型。  
> 3. **在集合中无法存储具体的泛型类型，只能存储其原始类型。**例如，无法创建一个ArrayList<int>，只能创建ArrayList<Integer>。

**这种泛型类型擦除的机制被称为"伪泛型"**，因为在运行时无法获得泛型的类型信息。尽管如此，Java的泛型机制仍然提供了编译时的类型检查，减少了类型错误的发生，并提高了代码的可读性和可维护性。

总而言之，"Java中的泛型是伪泛型"意味着Java的泛型在编译时提供类型检查，但在运行时类型信息被擦除，只剩下原始类型。尽管存在一些限制和特殊情况，泛型仍然是一种有用的编程机制。

**其实这些话概括起来就是：泛型虽然在向数组中输入数据的时候，规定了数据的类型，但是这些数据在转向字节码的时候，数据类型都会被抹去，还是变为object类型。我们把这种模式就叫做伪泛型。**

## 总结： ##

泛型是一个很实用的概念，它规范了数据的类型，便洁了我们的使用，因此我们要掌握好泛型这个概念，在后文我们也会对泛型的其他应用做详细的讲解。

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