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JavaSE——泛型编程

article 2025/1/19 22:14:26

一、为什么要引入泛型编程

看这段代码：

//传统方法：
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(new Dog("小黄",5));
list.add(new Dog("小黑",1));
list.add(new Dog("小财",10));
//编译器发现不了这种问题，它是不安全的
list.add(new Cat("招财猫",8));
for(Object o:list){
    //向下转型
    Dog d = (Dog)o;
    System.out.println(d.getName() + "-" + d.getAge());
}

传统方法的问题分析：

不能对加入到集合中的数据类型进行约束，这里编译器发现不了，但是实际会抛出异常。
遍历的时候，需要进行类型转换，如果集合中的数据量较大，对效率有影响。

泛型解决上面这个问题：

//ArrayList<Dog>表示存放到ArrayList集合中的元素是Dog类型
//如果编译器发现添加的类型不满足要求就会报错
//遍历时可以直接取出Dog类型而不是Object
ArrayList<Dog> list = new ArrayList<Dog>();
list.add(new Dog("小黄",5));
list.add(new Dog("小黑",1));
list.add(new Dog("小财",10));
//现在编译器可以发现这种问题，它是不安全的
//list.add(new Cat("招财猫",8));
//可以直接取出Dog，不需要向下转型
for(Dog o:list){
    System.out.println(o.getName() + "-" + o.getAge());
}

二、什么是泛型

泛型又称参数化类型，解决数据类型的安全性问题。
在类声明或者实例化只要指定化需要的具体的类型即可。
Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生ClassCastException异常。
泛型的作用是：可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型，或者某个方法的返回值的类型，或者是参数类型。

class persop<E> {
    //E表示 s的数据类型，该数据类型在定义person对象的时候确定，
    // 即在编译期间，就确定E是什么类型
    E s;
    //也可以是参数类型
    public persop(E s) {
        this.s = s;
    }
    //做返回类型
    public E f(){
        return s;
    }
}

三、泛型的使用细节

泛型必须是引用类型。
在给泛型指定具体类型后，可以传入子类型。
泛型使用形式：

List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();

List<Integer> list3 = new ArratList<>();
ArrayList<Integer> list4 = new ArrayList<>();

//这样写，泛型默认是Object
ArrayList arraylist = new ArrayList();

四、自定义泛型

4.1自定义泛型类

基本语法：

class 类名<T,R...>{//...表示可以有多个泛型
    成员
}

普通成员可以使用泛型。
使用泛型的数组不可以初始化。
静态方法中，不能使用类的泛型。
泛型类的类型，是在创建对象时确定的（因为创建对象时，需要指定类型）。
如果在创建对象时没有指定类型，默认为Object 。

class Tiger<T,R,M>{
    String name;
    //属性使用泛型
    R r;
    M m;
    T t;
    //数组在new时不能确定T的类型，不能直接实例化
    //T[] ts = new T[8];
    public Tiger(String name, R r, M m, T t){//构造器使用泛型
        this.name = name;
        this.r = r;
        this.m = m;
        this.t = t;
    }

    //静态方法不能使用泛型
    //静态是和类相关的，在类加载时，对象还没有初始化
    //此时如果静态方法和静态属性使用了泛型，JVM就无法完成初始化。
    //public static void fun(M m){}
}

4.2自定义泛型接口

基本语法：

interface 接口名<T,R...>{
}

接口中，静态成员不能使用泛型。
泛型接口的类型在继承接口或者实现接口时确定。
没有指定类型则默认为Object。

interface IUsb<U,R>{}
//实现时指定
class c implements IUsb<String,Interger>

//继承时指定
interface MyInterface extends IUsb<String,Integer>{}、
//这时会自动替换
class D implements MyInterface{}

4.3自定义泛型方法

修饰符<T,R...>返回类型 方法名(参数列表){}

泛型方法可以定义在普通类中，也可以定义在泛型类中。
当泛型方法被调用时，类型会确定。

4.4泛型的继承

泛型不具备继承性

//错误，泛型是不存在继承的
List<Object> list = new ArrayList<String>();

<?>表示支持任意泛型。
<? extends A>表示支持A类以及A类的子类，规定了泛型的上限。
<? super A>表示A类以及A类的父类，不限于直接父类，规定了泛型的下限。

public static void printColleaction1(List<?> a) {}

//表示可以接收AA类或者AA类的子类
public static void printColleaction2(List<? extends AA> a) {}

//表示可以接收AA类以及AA类的父类
public static void printColleaction3(List<? super AA> a) {}


class AA{}
class BB extends AA{}
class CC extends BB{}

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