Java泛型詳解,通俗易懂只需5分鐘
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從Java1.5開(kāi)始，官方引入了泛型機(jī)制，事實(shí)上，從1.3版本開(kāi)始，泛型就已經(jīng)存在了，經(jīng)過(guò)歷代的發(fā)展，已足具雛形，本篇文章就來(lái)學(xué)習(xí)一下泛型的使用。
01
認(rèn)識(shí)泛型
在此之前，我們先來(lái)認(rèn)識(shí)一下泛型吧，先看一段示例：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
dealList(list);
}
public static void dealList(List list) {
int result = 0;
for (Object obj : list) {
int num = (int) obj;
result += num;
}
System.out.println(result);
}
}
在該示例中，dealList方法用于計(jì)算一個(gè)集合中的元素和，當(dāng)然，只有數(shù)字才能夠參與運(yùn)算，但是示例中的list是可以存放任意對(duì)象的，所以很可能會(huì)出現(xiàn)如下情況：
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add("4");
dealList(list);
}
因?yàn)樽址疅o(wú)法轉(zhuǎn)為整型，所以程序會(huì)報(bào)錯(cuò)：
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.String cannot be cast to java.lang.Integer
這時(shí)候泛型的約束就顯得尤為重要，在定義集合的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行類(lèi)型的限定即可在編譯期就避免這一類(lèi)問(wèn)題：
02
定義泛型類(lèi)
泛型的用法十分多樣，它可以作用在類(lèi)、方法上實(shí)現(xiàn)各種功能，先來(lái)了解一下泛型類(lèi)的定義。
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Genericity {
private String str1;
private String str2;
}
以上是一個(gè)簡(jiǎn)單的Java類(lèi)，我們想通過(guò)它計(jì)算其中兩個(gè)屬性值的和：
public static void main(String[] args) {
Genericity genericity = new Genericity("1","1");
String str1 = genericity.getStr1();
String str2 = genericity.getStr2();
Integer num1 = Integer.valueOf(str1);
Integer num2 = Integer.valueOf(str2);
int result = num1 + num2;
System.out.println(result);
}
但此時(shí)我覺(jué)得將屬性定義為String是一個(gè)錯(cuò)誤的決定，因?yàn)橛?jì)算屬性值的和還需要自己對(duì)類(lèi)型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以我將屬性調(diào)整為了Integer類(lèi)型：
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Genericity {
private Integer str1;
private Integer str2;
}
當(dāng)然了，這個(gè)例子可能有一些牽強(qiáng)，事實(shí)上不會(huì)有人這么做，但目的很明顯，就是想讓類(lèi)中的屬性類(lèi)型可變，使得整個(gè)類(lèi)更加靈活，基于此需求，我們可以使用泛型對(duì)其進(jìn)行改造：
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Genericity {
private T t1;
private T t2;
}
這就是泛型類(lèi)的定義，通過(guò)在類(lèi)名后面添加T，這將導(dǎo)致類(lèi)中的屬性類(lèi)型會(huì)跟隨T的變化而變化，用法如下：
public static void main(String[] args) {
Genericity<Integer> genericity = new Genericity<>(1, 1);
Integer t1 = genericity.getT1();
Integer t2 = genericity.getT2();
int result = t1 + t2;
System.out.println(result);
}
在創(chuàng)建泛型類(lèi)對(duì)象時(shí)，同樣在類(lèi)名后添加T符合的內(nèi)容，所以類(lèi)中的屬性都將是Integer類(lèi)型。如果類(lèi)名后添加
實(shí)際上，泛型類(lèi)可以定義多個(gè)泛型變量，比如：
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class GenericityU> {
private T t1;
private U t2;
}
此時(shí)我們?cè)趧?chuàng)建對(duì)象時(shí)就可以傳入兩個(gè)類(lèi)型：
public static void main(String[] args) {
GenericityString> genericity = new Genericity<>(1, "1");
Integer t1 = genericity.getT1();
String t2 = genericity.getT2();
} 03
定義泛型方法
泛型除了作用在類(lèi)上，還可以作用在方法上，效果與泛型類(lèi)是相似的。
public static void method(T t) {
}
只需在調(diào)用方法時(shí)傳入類(lèi)型即可：
public static void main(String[] args) {
Genericity.<Integer>method(1);
}
而事實(shí)上，你無(wú)需這么寫(xiě)，因?yàn)榫幾g器能夠自動(dòng)推斷出泛型類(lèi)型T，所以調(diào)用泛型方法可以簡(jiǎn)寫(xiě)為：
public static void main(String[] args) {
Genericity.method(1);
}
泛型方法的返回值也可以使用類(lèi)型變量：
public static T method(T t) {
return t;
}
當(dāng)然了，泛型方法也支持定義多個(gè)類(lèi)型變量：
public static T method(T t,U u) {
return t;
} 04
泛型的限定符
來(lái)看下面的程序：
public static T min(T[] t) {
T minimum = t[0];
for (int i = 0; i < t.length; i++) {
if (minimum.compareTo(t[i]) > 0) {
minimum = t[i];
}
}
return minimum;
}
能看得出來(lái)這段程序在干什么嗎？是的，它能夠取出數(shù)組t中的最小值，然而這段程序是有問(wèn)題的，因?yàn)門(mén)可以是任意類(lèi)型的對(duì)象，但不是什么對(duì)象都能夠調(diào)用compareTo方法進(jìn)行比較的，所以，我們需要對(duì)類(lèi)型變量T進(jìn)行限定，限定為實(shí)現(xiàn)了Comparable接口的對(duì)象，如下：
public static T min(T[] t) {
T minimum = t[0];
for (int i = 0; i < t.length; i++) {
if (minimum.compareTo(t[i]) > 0) {
minimum = t[i];
}
}
return minimum;
}
一個(gè)泛型方法也可以對(duì)類(lèi)型變量進(jìn)行多個(gè)限定：
public static T min(T[] t) {
......
} 05
泛型擦除
需要知道的是，泛型僅僅是在編譯期間起作用，目的是讓程序員在編譯期間就避免發(fā)生一些類(lèi)型不對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，而在運(yùn)行階段，泛型是根本不存在的，因?yàn)樘摂M機(jī)會(huì)對(duì)泛型進(jìn)行擦除。
我們可以通過(guò)反射進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)榉瓷涫亲饔迷谶\(yùn)行階段的：
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = new ArrayList<>();
list.add(1);
Method addMethod = list.getClass().getDeclaredMethod("add",Object.class);
addMethod.invoke(list,"2");
addMethod.invoke(list,true);
addMethod.invoke(list,3.2f);
System.out.println(list);
}
若是通過(guò)反射能夠?qū)⑦@些非Integer類(lèi)型的值存入list，則說(shuō)明在運(yùn)行期間確實(shí)是不存在泛型檢查的，運(yùn)行結(jié)果如下：
[1, 2, true, 3.2]
泛型擦除也體現(xiàn)在泛型方法中，回顧之前的例子：
public static T min(T[] t) {
......
}
當(dāng)程序運(yùn)行期間，泛型會(huì)被擦除，此時(shí)方法變?yōu)槿缦拢?/p>public static Comparable min(Comparable t) {
......
}
這也就是為什么類(lèi)型限定能夠生效的原因了，通過(guò)泛型擦除后，該方法就只能接收和返回Comparable接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)。
06
泛型通配符
固定的泛型類(lèi)型顯然無(wú)法滿足復(fù)雜多變的需求，為此，泛型設(shè)計(jì)者們還提供了泛型通配符，如：
Genericity extends Person>
它表示類(lèi)型變量必須是Person類(lèi)型的子類(lèi)。當(dāng)然了，泛型通配符還有超類(lèi)型定義的情況：
Genericitysuper Person>
此時(shí)類(lèi)型變量就必須是Person類(lèi)的超類(lèi)。
還有一種情況是無(wú)限定通配符：
Genericity>
它和Genericity非常相似，但又有不同，Genericity的setter方法不能被調(diào)用，getter方法只能返回Object類(lèi)型，不過(guò)這種方式的用法較少，可能會(huì)被用來(lái)判斷空引用：
public static boolean isNull(Genericity genericity){
return genericity.getContent();
}本文作者：汪偉俊?為Java技術(shù)迷專(zhuān)欄作者?投稿，未經(jīng)允許請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載
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