0. 泛型的本质
泛型的本质:泛型是在JDK1.5引入的新的语法,通俗讲,泛型:就是适用于许多许多类型。从代码上讲,就是对类型实现了参数
化。
总的来说,泛型就是把类型参数化了,即给类型一个指定的参数,在使用时指定参数具体的值,这个类型就可以在使用的时候决定了,这样就可以编写应用于多种类型的代码。
泛型代码注释:List<> 给String类型,代表List这个集合操作的是String类型的数据,且,= 后面的ArrayList<> ,这里的<> 里的值可以省略。 |
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0. 泛型的目的
泛型的目的:是指定当前容器,要持有什么类型的对象,让编译器去做检查,检查类型的安全性,并且所有的强制转换都是隐式转换的。此时,就需要把类型,作为参数传递,提高了代码的复用性。
作用 |
1.安全性 2.消除转换 3. 提高性能 4. 复用性 |
1. 泛型的语法
class 泛型类的名称<类型形参列表>{
//代码块内使用类型参数
}
class Student<T1,T2....Tn>{
}
class 泛型类型名称<类型形参列表> extends 继承类<类型形参列表>
//示例
class Mike<Integer> extends Student<Integer>{
}
//可以只是用部分类型参数
class Rose<T1,T2..Tn> extends Student<T1>{
}
1.1 泛型的使用
泛型类 |
public class Student <T1,T2...>{...;} |
泛型方法 |
public T func(T[] arr,T root){....;} |
泛型接口 |
public calss Student<T1> implements Comparable<T1>{...;} |
- 泛型类代码实例:
T 代表占位符,表示这个类或者是变量、方法是一个泛型,需要传类型参数,就好比一个函数有一个参数,你调用它需要给它传参,否则就会报错,这个T 其实就是形参名,可以改成E、K...V、T 都可以 |
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了解:【命名规范】类型形参一般使用一个大写字母表示,常用的名称有:
E |
表示Element(元素) |
K |
表示Key(钥匙、键) |
V |
表示Value(值) |
N |
表示Number(数) |
T |
表示Type(类型) |
S,U,V等 |
第二,第三,第四个类型 |
- 注释1处:不能直接new泛型的数组
我是先new一个Object数组,然后强制转换为T
类型
|
T[] arr = new T[10]//error |
- 注释2处:类型(Student)后加入
< Integer >
是指定当前类型,new Student<>
,这里的<>内可加也可不加Integer
。
- 注释3处:不需要强制类型转换,Integer是包装类,可以自动拆箱和装箱。这也就提高了效率。
- 注释4处:代码编译报错,因为在注释2处指定类的当前类型是
Integer
,此时在注释4处,存放元素时,编译器就会帮助我们进行类型检查。
2. 包装类
在JAVA中,由于基本类型不是继承于Object,为了在泛型代码中可以支持基本类型,JAVA给每个基本类型都对应了一个包装类。
基本数据类型 |
包装类 |
byte |
Byte |
short |
Short |
int |
Integer |
long |
Long |
float |
Float |
double |
Double |
char |
Character |
boolean |
Boolean |
2.1 装箱和拆箱
int a = 10;
/*
装箱操作
*/
Integer b = Integer.value(a); //调用value方法
Integer c new Integer(a);//调用构造方法
/*
拆箱操作
*/
int d = c.intValue();
在下面几行行代码,编译器自动调用了Integer.valueof()
,属于自动装包和拆包。
2.2.1练习题
public static void main(String[] args) {
Integer a = 100;
Integer b = 100;
Integer c = 200;
Integer d = 200;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);
}
3 .泛型如何编译
在编译的过程中,将所有的T
都替换为Object的这种机制,称为:擦除机制。JAVA的泛型机制是在编译时实现的,编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息(运行时没有泛型这么一说了)。
- Why?
T[] T = new T[10];
是不对的。编译的时候替换为Object,不是相当于:Object[] T = new Object[10];
- 类型擦除:一定把T擦除给Object吗?
T[]
擦除成了Object,Object是不能用其他类型接收的,因为Object可以存各种类型,把Object里的元素取出来转换成某个具体元素,是不安全的,JAVA不支持这么做。
数组和泛型之间有一个重要的区别就是:它们是如何强制执行类型检查。 数组在运行时存储和检查类型信息,而泛型是在编译时检查类型错误。
所以:泛型是不能实例化泛型类型数组。前面我写的T[] t = (T[]) new Obeject[10];
其实也是错的。
解答2. |
一定是都擦除成了Object,前面我已经说过了。 |
4.泛型的上界
class 泛型类名称 <类型形参> extends<类型形参> {
//....
}
-
示例:
class Myarray{
//..
}
class Int extends Myarray{
//..
}
class Long extends Int{
//...
}
public class Maths<E extends Myarray>{
//...
}
解释:Maths<E extends Myarray>
的E
只能是Myarray
的子类,也就是说**E
接受的类型实参只能是Myarray
的子类**。
-
再看一个例子:
class Student<E extends Number>{
E[] arr;
E Name;
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student<Integer> in;//1
Student<String> str;//2
}
}
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6YVc6XOJ-1665319877790)(C:\Users\COFFEEWEN\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20221009194623454.png)]
**解释:**注释1处,编译正确,因为Integer
是Number
的子类型,注释2处,编译错误,因为String
不是Number
的子类型。
5. 通配符
通配符: |
? 用于在泛型的使用,即为通配符 |
<?> 无边界通配符 |
<? extends E> 上界的通配符,E为上界 |
<? super E> 下界的通配符,E为下界 |
通配符是用于解决泛型之间引用传递问题的特殊语法,更为灵活,多用于扩大参数的范围。
class Fruits<T>{
private T fruits;
public T getFruits(){
return this.fruits;
}
public void setFruits(T fruits){
this.fruits = fruits;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Fruits<String> fruits1 = new Fruits<>();
fruits1.setFruits("苹果");
put(fruits1);//输出
Fruits<Integer> fruits2 = new Fruits<>();
fruits2.setFruits(100);
put(fruits2);
}
public static void put(Fruits<?> tmp){//1.
System.out.println("这个水果是:"+tmp.getFruits());
tmp.setFruits("banana");//2.无法修改
tmp.setFruits(66);//3.无法修改
Fruits ret = tmp.getName();//4.无法接收
}
}
解释:
-
注释1:处 put(Fruits<?> tmp)
使用无边界通配符,说明它是可以接受任意类型,所以当不同类型的fruits1和fruits2
调用put进行传参时,并不会报错。
-
注释2处、3处:由于是可以接受任意类型的,tmp是不确定类型的,不允许进行修改操作。比如,你此时传入了一个String类型的(传参时不会报错),可是你代码里写的是tmp.setFruits(66)
设置的是int型,这样是很不安全的,所以编译器直接不允许你这么写。
-
注释4处:传入的参数类型是不确定的,不能用Fruits来接收。
5.1通配符上界
class Apple extends Fruits{
}
class Banana extends Fruits{
}
class Fruits extends Meat{
}
class Meat{
}
class Food<T>{
private T name;
public T getName(){
return this.name;
}
public void setName(T name){
this.name = name;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Food<Apple> appleFood = new Food<>();
//因为Food<T> 给的类型是Apple,所以你只能给相同类型的数据
appleFood.setName(new Apple());
fun(appleFood);
Food<Banana> bananaFood = new Food<>();
bananaFood.setName(new Banana());
fun(bananaFood);
}
public static void fun(Food<? extends Fruits> tmp){//1.
System.out.println(tmp.getName());
tmp.setName(new Banana());//2.无法修改
tmp.setName(new Apple());//3.无法修改
Fruits ret = tmp.getName();//读取数据
}
解释:
- 注释1处:使用了上界通配符,表示可以传入的实参类型是Fruits和Fruits的子类型。
- 注释2、3处:由于是不确定类型的,所以无法修改,因为tmp接收的是Fruits和它的子类,此时存储的元素类型应该是哪个子类,是无法确定的,所以设置会报错!但是可以获取元素,因为ret的类型的Fruits,是所有能传入参数的父类。
- 通配符上界:可以读取数据,不能写入数据
5.2通配符下界
public static void main(String[] args) {
Food<Fruits> f1 = new Food<>();
f1.setName(new Fruits());
fun(f1);
Food<Meat> f2 = new Food<>();
f2.setName(new Meat());
fun(f2);
}
public static void fun(Food<? super Fruits> tmp){//1.
System.out.println(tmp.getName());//只能直接输出
tmp.setName(new Banana());//2.可以修改
tmp.setName(new Fruits());//3.可以修改
Fruits ret = tmp.getName();//4.不能读取数据
}
解释:
- 注释1处:使用的是通配符下界,表示接受的参数只能是Fruits或者是Fruits的父类。
- 注释2、3处:可以修改,因为tmp的类型是Fruits或者它的父类,只能设置Fruits的子类或者它本身。
- 注释4处:如果此时传入的参数是Fruits的父类,用Fruits类型来接收是不安全的,换句话说,传入的参数是不确定是哪个父类,不能接收。
- 通配符下界:不能读取数据,可以写入数据。
总结 |
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<?>无边界通配符 |
可以传入任意实参类型,不能写入,不能读取,只能输出。 |
<? extends 上界> |
可以传入实参类型是上界或者上界的子类,不能写入,可以读取。 |
<? super 下界> |
可以传入实参类型是下界或者下界的父类,不能读取,可以写入数据。 |
配符下界:不能读取数据,可以写入数据。
有坑填坑
public static void main(String[] args) {
Integer a = 100;
Integer b = 100;
Integer c = 200;
Integer d = 200;
System.out.println(a == b); //1.
System.out.println(c == d); //2.
}
解释:
- 注释1处:输出true;
- 注释2处:输出false;
-
Why?
Integer
源码有一个cache
数组事先存储了【-128,127】之间的数据,总共256个数据,这些数据被static final
修饰,是不能改变的。当赋的值是在这个区间里,会直接在这个数组里读取,也就是变量a和b,指向了同一个对象,所以输出true
。当超过了这个区间,每次都会重新new一个对象,所以输出false
。