Java进阶篇之泛型

桃扇骨 2024-04-26 02:09 108阅读 0赞

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> ? 系列专栏：[Java入门][Java]  
> ? 首发时间：2022年9月13日  
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#### 阅读指南 ####

*  泛型简介
 *  泛型类
 *  泛型方法
 *  泛型接口
 *  类型通配符
 *  可变参数
 *  可变参数的使用

## 泛型简介 ##

泛型是 **JDK5** 中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型，它的本质是**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

一提到参数，最熟悉的就是定义方法时如果有形参，调用此方法时就要传递实参，那么参数化类型该怎么来理解呢？

顾名思义，参数化类型就是**将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型**

这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为**泛型类**、**泛型方法**和**泛型接口**

泛型的定义格式：

*  <类型>：指定一种类型的格式，这里的类型可以看成是形参
 *  <类型1，类型2…>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开，这里的类型可以看成是形参
 *  将来具体调用的时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型

**以前的写法**

import java.util.*;
    
    public class GenericDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建集合对象
            Collection c = new ArrayList();
    
            //添加元素
            c.add("hello");
            c.add("world");
            c.add("java");
    
            //遍历集合
            Iterator it = c.iterator();
            while (it.hasNext()) {
        
                String s = (String) it.next();
                System.out.println(s);
            }
        }
    }

**学了泛型以后的写法**

import java.util.*;
    
    public class GenericDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建集合对象
            Collection<String> c = new ArrayList<>();
    
            //添加元素
            c.add("hello");
            c.add("world");
            c.add("java");
    
            //遍历集合
            Iterator<String> it = c.iterator();
            while (it.hasNext()) {
        
                String s = it.next();
                System.out.println(s);
            }
        }
    }

泛型的好处：

*  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

## 泛型类 ##

泛型类的定义格式：

*  格式：`修饰符 class 类名<类型> { }`
 *  例子：`public class Generic<T> { }`  
    此处 **T** 可以随便写为任意标识，常见的如 **T、E、K、V** 等形式的参数用于表示泛型

我们来定义一个泛型类，如下

public class Generic<T> {
        
        private T t;
    
        public T getT() {
        
            return t;
        }
    
        public void setT(T t) {
        
            this.t = t;
        }
    }

接着测试一波

public class GenericDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Generic<String> g1 = new Generic<>();
            g1.setT("小明");
            System.out.println(g1.getT());
    
            Generic<Integer> g2 = new Generic<>();
            g2.setT(30);
            System.out.println(g2.getT());
    
            Generic<Boolean> g3 = new Generic<>();
            g3.setT(true);
            System.out.println(g3.getT());
        }
    }

结果如下：  
![在这里插入图片描述][5e5c85d92f044882a6b113d880680283.png]

## 泛型方法 ##

泛型方法的定义格式：

*  格式：`修饰符<类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) { }`
 *  例子：`public<T> void show(T t) { }`

**定义一个泛型方法，如下**

public class Generic {
        
        public <T> void show(T t) {
        
            System.out.println(t);
        }
    }

**测试一下**

public class GenericDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Generic g = new Generic();
            g.show("小明");
            g.show(30);
            g.show(true);
            g.show(12.34);
        }
    }

**没毛病**

![在这里插入图片描述][3d1b59ae94e74f838918b1a3e6863564.png]

## 泛型接口 ##

泛型接口的定义格式：

*  格式：`修饰符 interface 接口名<类型> { }`
 *  例子：`public interface Generic<T> { }`

**我们来写一个泛型接口**

public interface Generic<T> {
        
        void show(T t);
    }

**写一个类实现这个接口**

public class GenericImpl<T> implements Generic<T> {
        
        @Override
        public void show(T t) {
        
            System.out.println(t);
        }
    }

**最后测试这个类**

public class GenericDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Generic<String> g1 = new GenericImpl<>();
            g1.show("小明");
    
            Generic<Integer> g2 = new GenericImpl<>();
            g2.show(20);
        }
    }

**测试成功**

![在这里插入图片描述][ca14518d8e234a87bcc95ad0ab1d815e.png]

## 类型通配符 ##

为了表示各种泛型 **List** 的父类，可以使用类型通配符

*  类型通配符：`<?>`
 *  `List<?>`：表示元素类型未知的 **List**，它的元素可以匹配任何的类型
 *  这种带通配符的 **List** 仅表示它是各种泛型 **List** 的父类，并不能把元素添加到其中

如果说我们不希望 `List<?>` 是任何泛型 **List** 的父类，只希望它代表某一类泛型 **List** 的父类，可以使用类型通配符的上限

*  类型通配符上限：`<?extends 类型>`
 *  `List<?extends Number>`：表示的类型是 **Number** 或者其子类型

除了可以指定类型通配符的上限，我们也可以指定类型通配符的下限

*  类型通配符下限：`<?super 类型>`
 *  `List<?super Number>`：表示的类型是 **Number** 或者其父类型

如果你不认识 **Number** 类，那我们这里就简单说一下，**Number** 是一个抽象类，也是一个超类（即父类）。**Number** 类属于 **java.lang** 包，所有的包装类（如 **Double**、**Float**、**Byte**、**Short**、**Integer** 以及 **Long**）都是抽象类 **Number** 的子类

import java.util.*;
    
    public class GenericDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //类型通配符：<?>
            List<?> l1 = new ArrayList<Object>();
            List<?> l2 = new ArrayList<Number>();
            List<?> l3 = new ArrayList<Integer>();
            System.out.println("---------------------");
    
            //类型通配符上限：<? extends 类型>
    //        List<? extends Number> l4 = new ArrayList<Object>();   //不可以
            List<? extends Number> l5 = new ArrayList<Number>();
            List<? extends Number> l6 = new ArrayList<Integer>();
            System.out.println("---------------------");
            
            //类型通配符下限：<? super 类型>
            List<? super Number> l7 = new ArrayList<Object>();
            List<? super Number> l8 = new ArrayList<Number>();
    //        List<? super Number> l9 = new ArrayList<Integer>();   //不可以
        }
    }

## 可变参数 ##

可变参数又称为参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了

*  格式：`修饰符 返回值类型 方法名(数据类型... 变量名) { }`
 *  例子：`public static int sum(int... a) { }`

可变参数的注意事项

*  这里的变量 **a** 其实是一个数组
 *  如果一个方法有多个参数，包含可变参数，那么可变参数要放在最后

public class ArgsDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(sum(1, 2, 3));
            System.out.println(sum(1, 2, 3, 4, 5, 6));
            System.out.println(sum(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9));
        }
    
        public static int sum(int... a) {
        
            int sum = 0;
    
            for (int i : a) {
        
                sum += i;
            }
    
            return sum;
        }
    }

![在这里插入图片描述][1aa8604e2b4549b3add8d935cee1b0ec.png]

## 可变参数的使用 ##

**Arrays** 工具类中有一个静态方法：

*  `public static <T> List<T> asList(T... a)`：返回由指定数组支持的固定大小的列表
 *  返回的列表不能做增删操作，可以做修改操作

**List** 接口中有一个静态方法：

*  `public static <E> List<E> of(E... elements)`：返回一个包含任意数量元素的不可变列表
 *  返回的列表不能做增删改操作

**Set** 接口中有一个静态方法：

*  `public static <E> Set<E> of(E... elements)`：返回一个包含任意数量元素的不可变集合
 *  返回的集合不能做增删操作，集合没有修改的操作

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863?spm=1011.2421.3001.5343
[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863/category_11787438.html?spm=1001.2014.3001.5482
[5e5c85d92f044882a6b113d880680283.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/ad31eed35bce4e92961f33555f9a4c8c.png
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[1aa8604e2b4549b3add8d935cee1b0ec.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/ae5f25b329cc47eabe02db178f9d8b9a.png