JAVA泛型

泛型的由来

因为JAVA中假如构建了一个object集合，在集合里存储任何的数据类型对象，定义了一个字符串，又定义一个常数。呢么在遍历数组Arraylist的时候，在代码行里并不会报错，但是运行之后会出现ClassCastException异常。
JAVA泛型提供了编译时类型安全检测机制，在代码行里就可以看到报错啦，能够检测到非法的类型数据结构，而不是在运行才能看到。
泛型的本质就是参数化类型，也就是所操作的数据类型是指定为一个参数。

泛型类

得到代码的复用

class 类名称 <泛型标识，泛型标识，...> {
   private 泛型标识 变量名;
   ......
}
1
2
3
4

常用的泛型标识：T,E,K,V,N
T - Type（Java 类）
E - Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
K - Key（键）
V - Value（值）
N - Number（数值类型）
？ - 表示不确定的 java 类型

使用语法
类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<具体的数据类型>()；
Java1.7之后，后面的<>中的具体的数据类型可以省略不写
类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<>();

泛型类的定义
package demo1;

/**
 * 泛型类的定义
 * @param  泛型标识-类型形参
 *  T 创建对象的时候里指定具体的数据类型
 */
public class Generic<T> {
// T是由外部使用类的时候来指定的
    private T key;


    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    public T getKey() {
        return key;
    }
    public void setKey(T key) {
        this.key = key;
    }
    public String toString() {
        return "Generic{" +
                "key=" + key +
                "}";
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

泛型类
package demo1;

public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        //泛型类在创建对象的时候，来指定操作的具体数据类型。
        Generic<String> strGeneric = new Generic<>("abc");
        String key1 = strGeneric.getKey();
        System.out.println("key1:" + key1);
1
2
3
4
5
6
7
8
9

输出结果：key1:abc

试一下定义integer型

        Generic<Integer> integerGeneric = new Generic<>(100);
        int key2 = integerGeneric.getKey();
        System.out.println("key2:" + key2);
1
2
3

运行得到
key1:abc

---

key2:100

泛型类注意：
泛型类，如果没有指定具体的数据类型，此时，操作类型是object
泛型的类型参数只能是类类型，不能是基本数据类型（不能用int，用interger）
泛型类型在逻辑上可以看成是多个不同的类型，但实际上都是相同的类型。

第三条难理解的话 上代码

        System.out.println(intGeneric.getClass());
        System.out.println(strGeneric.getClass());
1
2

输出结果：
class demo1.Generic
class demo1.Generic
是一样的

从泛型类派生子类
子类也是泛型类，子类和父类的泛型类型要一致。

class ChildGeneric<T> extends Generic<T>
1

子类不是泛型类，父类要明确泛型的数据类型。

class ChildGeneric extends Generic<String>
1

第一种情况
泛型类派生子类，子类也是泛型类，呢么子类的泛型式表示要和父类一致
父类

package demo2;

public class Parent<E> {
   private E value;

   public E getValue() {
       return value;
   }

   public void setValue(E value) {
       this.value = value;
   }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

子类

package demo2;

public class ChildFilrst<T> extends Parent<T> {
    public T getValue(){
        return super.getValue();
    }

}
1
2
3
4
5
6
7
8

主类

package demo2;

public class TEST {
    public static void main(String[] args) {
        ChildFilrst<String> childFilrst = new ChildFilrst<>();
        childFilrst.setValue("abc");
        String value = childFilrst.getValue();
        System.out.println(value);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

运行得到 abc

第二种情况
泛型类派生子类，如果子类不是泛型类，呢么父类要明确数据类型

        ChildSecond childSecond = new ChildSecond();
        childSecond.setValue(100);
        Integer value1 =childSecond.getValue();
        System.out.println(value1);
1
2
3
4

泛型接口

定义语法

interface 接口名称 <泛型标识，泛型标识，...> {
  泛型标识 方法名();
  ......
}
1
2
3
4

泛型接口的使用
实现类不是泛型类，接口要明确数据类型

实现类也是泛型类，实现类和接口的泛型类型要一致。

第一种
实现泛型接口的类，不是泛型类，需要明确实现泛型接口的数据类型
这里Test类不是泛型类，所以要明确泛型接口的数据类型 这里定义T是String类型

public class Test extends Generator {
1

实现类

package demo3;

public class Test extends Generator<String> {
    public String getKey() {
        return "hello generic";
    }
}
1
2
3
4
5
6
7

泛型接口类

package demo3;

/**
 * 泛型接口
 */

public class Generator<T> {
    T getKey() {
        return null;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

主类

package demo3;

public class main {
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        String key = test.getKey();
        System.out.println(key);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

运行得到
hello generic

泛型接口的实现类，是一个泛型类，呢么要保证实现接口的泛型类的泛型标识包含泛型接口的泛型标识

实现类Test1

package demo3;

public class Test1<T> extends Generator<T> {
    private T key;

    public Test1(T key) {
        this.key = key;
    }
    public T getKey() {
        return key;
    }


}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

主类

        Test1<String> test1 = new Test1<>("generic");
        String key1 = test1.getKey();
        System.out.println(key1);
    }
}
1
2
3
4
5

输出 generic

泛型方法

泛型类：是在实例化类的时候指明泛型的具体类型
泛型方法：是在调用方法的时候指明泛型的具体类型

语法

修饰符 <T,E, ...> 	返回值类型 方法名（形参列表） {
  方法体...
}
1
2
3

public 与返回值中间	非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法
表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T,E,K,V等形式的参数常用于表示泛型，
1
2
3
4

Test.java

package demo4;

import java.util.ArrayList;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ProductGetter<Integer> productGetter = new ProductGetter<>();
        ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
        strList.add("电脑");
        strList.add("手机");
        strList.add("机器人");
        //泛型方法的调用，类型是通过调用方法的时候来指定。
        String product1 = productGetter.getProduct(strList);
        System.out.println(product1 + "\t" + product1.getClass().getSimpleName());


    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

package demo4;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class ProductGetter<T> {
    static Random random  = new Random();
    //奖品
    private T product;

    //奖品池
    ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
    /**
     * 添加奖品
     */
    public void addProduct(T t) {list.add(t);}
    /**
     * 抽奖
     */
    public T getProduct() {
        product = list.get(random.nextInt(list.size()));
        return product;

    }

    /**
     * 定义泛型方法
     * list 参数
     * 泛型标识，具体类型由调用方法的时候来指定
     */
    public <E> E getProduct (ArrayList<E> list) {
        return list.get(random.nextInt(list.size()));
    }


}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36

运行得到：
电脑 String

java类里面的泛型和方法里面的泛型是完全无关的，
java类里的泛型假如是T ，而方法里的也是T

    public  T getProduct (ArrayList list) {
        return list.get(random.nextInt(list.size()));
1
2

在这里定义了T已经是integer类型

ProductGetter productGetter = new ProductGetter<>();
1

但是运行没有变化

即使定义泛型标识的名字和泛型类里面的标识是相同的，但是在使用上，我们泛型方法里面的泛型和泛型类里的泛型是没有任何关系的，是独立存在的。

泛型方法与可变参数
泛型可变参数的定义

public <E> void print(E... e) {
  for (E el : e) {
    System.out.println(e);
    }
}
1
2
3
4
5

    /**
     * 泛型可变参数的定义
     */
    public static <E> void print(E... e) {
        for(int i = 0; i < e.length; i++ ) {
            System.out.println(e[i]);
        }
    }
1
2
3
4
5
6
7
8

        productGetter.print(1,2,3,4,5);
        productGetter.print("a","b","c");
1
2

泛型方法总结
泛型方法能使方法独立于类而产生变化
如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法。

类型通配符

类型通配符一般是使用"?"代替具体的类型实参。
所以，类型通配符是类型实参，而不是类型形参。
Test.java

package demo5;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Box<Number> box1 = new Box<>();
        box1.setFirst(100);
        showBox(box1);

        Box<Integer> box2 = new Box<>();
        box2.setFirst(200);
        showBox(box2);


    }
    public static void showBox(Box<Number> box) {
        Number first = box.getFirst();
        System.out.println(first);
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Box,java

package demo5;

public class Box<E> {
    private E first;

    public E getFirst() {
        return first;
    }

    public void setFirst (E first) {
        this.first = first;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

我们这里

    public static void showBox(Box box) {
1

定义的是number类型，在第二条

        Box<Integer> box2 = new Box<>();
1

咱们用的是Integer类型
所以出现了报错 呢么怎么办呢？
引用了类型通配符

    public static void showBox(Box<?> box) {
1

类型通配符的上限

语法
类/接口
要求该泛型的类型，只能是实参类型，或实参类型的子类类型。

    public static void showBox(Box<? extends Number>  box) {
      Number first = box.getFirst();
      System.out.println(first);
1
2
3

决定了最大上限只能是Number

类型通配符的下限

类/接口
要求该泛型的类型，只能是实参类型，或实参类型的父类类型。

    public static void showBox(Box<? super Number>  box) {
        Object first = box.getFirst();
        System.out.println(first);
1
2
3

这里定义类型只能是Object，不能是Number。不然会报错（因为super定义了下限。）

Super叫做下限，因为要从指定的参数往上看
extends叫做上限，因为要从参数往下看
集合比较器用super，因为确定了所有类型不可能超过已经规定的类型，保证安全地比较。