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Java 中的泛型详解

作者:共饮一杯无
  • 2022-11-08
    浙江
  • 本文字数:3915 字

    阅读完需:约 13 分钟

Java中的泛型详解

🏋泛型概述

我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升成 Object 类型。当我们在取出每一个对象,并且进行相应的操作,这时必须采用类型转换。大家观察下面代码:


public class GenericDemo {  public static void main(String[] args) {    Collection coll = new ArrayList();    coll.add("hello");    coll.add("zjq");    coll.add(5);//由于集合没有做任何限定,任何类型都可以给其中存放    Iterator it = coll.iterator();    while(it.hasNext()){      //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型      String str = (String) it.next();      System.out.println(str.length());    }  }}
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程序在运行时发生了问题 java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String。           为什么会发生类型转换异常呢?💭                                                                                                                                       我们来分析下:由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。                                                                                                                                                       怎么来解决这个问题呢? 💭                                                                                                                                               Collection 虽然可以存储各种对象,但实际上通常 Collection 只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在 JDK5 之后,新增了泛型(Generic)语法,让你在设计 API 时可以指定类或方法支持泛型,这样我们使用 API 的时候也变得更为简洁,并得到了编译时期的语法检查。


  • 泛型:可以在类或方法中预支地使用未知的类型。


💡tips:一般在创建对象时,将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时,默认类型为 Object 类型。

🚴使用泛型的好处

那么泛型带来了哪些好处呢?


  • 将运行时期的 ClassCastException,转移到了编译时期变成了编译失败。

  • 避免了类型强转的麻烦。


通过我们如下代码体验一下:


public class GenericDemo2 {  public static void main(String[] args) {        Collection<String> list = new ArrayList<String>();    coll.add("hello");    coll.add("zjq");        // list.add(5);//当集合明确类型后,存放类型不一致就会编译报错        // 集合已经明确具体存放的元素类型,那么在使用迭代器的时候,迭代器也同样会知道具体遍历元素类型        Iterator<String> it = list.iterator();        while(it.hasNext()){            String str = it.next();            //当使用Iterator<String>控制元素类型后,就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型            System.out.println(str.length());        }  }}
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💡tips:泛型是数据类型的一部分,我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。

🤾泛型的定义与使用

我们在集合中会大量使用到泛型,用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。

🛀定义和使用含有泛型的类

定义格式:


修饰符 class 类名<代表泛型的变量> {  }
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例如,API 中的 ArrayList 集合:


class ArrayList<E>{     public boolean add(E e){ }
public E get(int index){ } ....}
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使用泛型: 即什么时候确定泛型。


在创建对象的时候确定泛型


例如,ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();


此时,变量 E 的值就是 String 类型,那么我们的类型就可以理解为:


class ArrayList<String>{      public boolean add(String e){ }
public String get(int index){ } ...}
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再例如,ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();


此时,变量 E 的值就是 Integer 类型,那么我们的类型就可以理解为:


class ArrayList<Integer> {      public boolean add(Integer e) { }
public Integer get(int index) { } ...}
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举例自定义泛型类


public class MyGenericClass<MVP> {  //没有MVP类型,在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型  private MVP mvp;         public void setMVP(MVP mvp) {        this.mvp = mvp;    }         public MVP getMVP() {        return mvp;    }}
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使用:


public class GenericClassDemo {    public static void main(String[] args) {              // 创建一个泛型为String的类         MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>();               // 调用setMVP         my.setMVP("大胡子登登");         // 调用getMVP         String mvp = my.getMVP();         System.out.println(mvp);         //创建一个泛型为Integer的类         MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>();          my2.setMVP(123);                Integer mvp2 = my2.getMVP();    }}
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👫含有泛型的方法

定义格式:


修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){  }
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例如,


public class MyGenericMethod {        public <MVP> void show(MVP mvp) {      System.out.println(mvp.getClass());    }        public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {        return mvp;    }}
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使用格式:调用方法时,确定泛型的类型


public class GenericMethodDemo {    public static void main(String[] args) {        // 创建对象        MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();        // 演示看方法提示        mm.show("aaa");        mm.show(123);        mm.show(12.45);    }}
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🏊含有泛型的接口

定义格式:


修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> {  }
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例如:


public interface MyGenericInterface<E>{  public abstract void add(E e);    public abstract E getE();  }
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使用格式:


  1. 定义类时确定泛型的类型


例如:


public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {  @Override    public void add(String e) {        // 省略...    }
@Override public String getE() { return null; }}
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此时,泛型 E 的值就是 String 类型。


  1. 始终不确定泛型的类型,直到创建对象时,确定泛型的类型


例如:


public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {  @Override  public void add(E e) {          // 省略...  }
@Override public E getE() { return null; }}
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确定泛型:


/* * 使用 */public class GenericInterface {    public static void main(String[] args) {        MyImp2<String>  my = new MyImp2<String>();          my.add("aa");    }}
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🏄‍♂️泛型通配符

当使用泛型类或者接口时,传递的数据中,泛型类型不确定,可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后,只能使用 Object 类中的共性方法,集合中元素自身方法无法使用。

⛷️通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。


举个例子大家理解使用即可:


public static void main(String[] args) {    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();    getElement(list1);    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();    getElement(list2);}public static void getElement(Collection<?> coll){}//?代表可以接收任意类型
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💡tips:泛型不存在继承关系 Collection

🚣‍♂️通配符高级使用----受限泛型

之前设置泛型的时候,实际上是可以任意设置的,只要是类就可以设置。但是在 JAVA 的泛型中可以指定一个泛型的上限下限泛型的上限


  • 格式类型名称 <? extends 类 > 对象名称

  • 意义只能接收该类型及其子类


泛型的下限


  • 格式类型名称 <? super 类 > 对象名称

  • 意义只能接收该类型及其父类型


比如:现已知 Object 类,String 类,Number 类,Integer 类,其中 Number 是 Integer 的父类


public static void main(String[] args) {    Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();    Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();    Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();        getElement(list1);    getElement(list2);//报错    getElement(list3);    getElement(list4);//报错      getElement2(list1);//报错    getElement2(list2);//报错    getElement2(list3);    getElement2(list4);  }// 泛型的上限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的子类public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}// 泛型的下限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的父类public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}
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本文内容到此结束了,

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鲜衣怒马意气风发,愿你归来仍是少年。 2018-10-19 加入

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