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Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

2023-02-06 06:47:29 後端開發

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

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每博一文案

聽到過這樣一句話:“三觀沒有標準,在烏鴉的世界里,天鵝也有罪,”
環境、閱歷的不同,造就了每個人獨有的世界觀、人生觀、價值觀,
三觀并無對錯高下,只有同與不同,恰如飛鳥不用和游魚同行,高山不必同流水相逢,
總用自己的尺子去度量別人,無疑是一種狹隘,面對不同時,只有懂得尊重對方,才能跳出固有的認知,看得更高更遠,
這個世界上沒有標準答案,人不是只有一種活法,

@

目錄
  • Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 每博一文案
  • 1. 泛型概述
  • 2. 為什么要使用泛型
  • 3. 集合中使用泛型
  • 4. 自定義泛型結構
    • 4.1 輸入引數命名約定
    • 4.2 自定義泛型結構的介面
    • 4.3 自定義泛型結構的類
      • 4.3.1 含有泛型的類實體化物件
    • 4.4 自定義泛型結構的方法
  • 5. 泛型在繼承上的體現
  • 6. <泛型> 中的 通配符
    • 6.1 通配符的使用:注意點
    • 6.2 有限制的通配符
      • 6.2.1 無界通配符
      • 6.2.2 上界通配符
      • 6.2.3 下界通配符
  • 7. 對泛型的限制(泛型的使用上的注意事項)
  • 8. 泛型應用舉例
  • 9. 總結:
  • 10. 最后:

1. 泛型概述

在任何不重要的軟體專案中,錯誤都只是生活中的事實, 仔細的計劃,編程和測驗可以幫助減少他們的普遍性,但不知何故,在某個地方,他們總是會找到一種方法來進入你的代碼, 隨著新功能的推出以及您的代碼庫規模和復雜性的增加,這一點變得尤為明顯,

幸運的是,一些錯誤比其他錯誤更容易被發現,例如,編譯時錯誤可以在早期發現; 你可以使用編譯器的錯誤資訊來找出問題所在,然后修正它,運行時錯誤,然而,可能是更多的問題; 它們并不總是立即出現,而且當它們這樣做時,它可能在程式中的某一點遠離問題的實際原因,

泛型通過在編譯時檢測更多的錯誤來增加代碼的穩定性,

  • 泛型的設計背景

集合容器類在設計階段/宣告階段不能確定這個容器到底實際存的是什么型別的物件,所以在JDK1.5之前只能把元素型別設計為 Object,JDK1.5 之后使用泛型來 解決,因為這個時候除了元素的型別不確定,其他的部分是確定的,例如關于 這個元素如何保存,如何管理等是確定的,因此此時把元素的型別設計成一個引數,這個型別引數叫做泛型,Collection,List,ArrayList 這個就是型別引數,即泛型,

  • 泛型的概述
    • 所謂的泛型,就是允許在定義類,介面時通過一個標識<T>類中某個屬性的型別或者時某個方法的回傳值以及引數型別,或者換句話說:就是限定類/介面/方法(引數/回傳值)的型別,特別的就是限定集合中存盤的資料型別,這個型別引數將在使用時(例如:繼承或實作這個介面,用這個型別宣告變數,創建物件時) 確定(即傳入實際的型別引數,也稱為 “型別實參”),
    • JDK1.5 以后,java 引入了 “引數化型別 (Parameterized type)” 的概念,允許我們在創建集合時再指定集合元素的型別,正如: List<String> ,這表明該 List 集合只能存盤 字串String型別的物件
    • JDK1.5 改寫了集合框架中全部介面和類,為這些介面,類增加了泛型支持,從而可以在宣告集合變數,創建集合物件時傳入 型別實參,

2. 為什么要使用泛型

那么為什么要有泛型呢,直接Object 不是也可以存盤資料嗎?

  1. 解決元素存盤的安全性問題,好比商品,藥品標簽,不會弄錯
  2. 解決獲取資料元素時,需要型別強制轉換的問題,好比不用每回拿藥,藥品都要辨別,是否拿錯誤,

如下舉例:

沒有使用泛型

我們創建一個 ArrayList 集合不使用泛型,默認存盤的是 Object 型別,用來存盤 學生的成績 int 型別,添加成績時不小心添加了

學生的姓名,因為該集合沒有使用泛型,默認是Object 型別,什么都可以存盤,所以也把這個輸入錯誤的 學生姓名給存盤進去了,

當我們把 ArrayList 集合當中的存盤的資料取出 (強制轉換為 int 型別的資料成績時),報例外:java.lang.ClassCastException 型別轉換例外,因為你其中集合當中存盤了一個學生的姓名,String 是無法強制轉換成 int 型別的,

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import java.util.ArrayList;

public class GenericTest {
    // 沒有使用泛型
    public static void main(String[] args) {
        // 定義了泛型沒有使用的話,默認是 Object 型別存盤
        ArrayList arrayList = new ArrayList();

        // 添加成績
        arrayList.add(99);
        arrayList.add(89);
        arrayList.add(79);

        // 問題一:存盤的型別不安全
        // 不小心添加了一個學生的姓名
        arrayList.add("Tom");

        for (Object o : arrayList) {
            // 問題二: 強轉時,可能出現ClassCastException 例外
            int stuScore = (Integer)o;  // 因為你存盤的型別可能與強制轉換的型別,沒有繼承關鍵,實體關系
            // 導致轉換失敗.
            System.out.println(stuScore);
        }
    }
}

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使用了泛型

將 ArrayLsit 集合定義為 ArrayList<Integer> 使用上泛型,限定了該集合只能存盤 Integer 型別的資料,其它型別的無法存入進到集合當中,編譯的時候就會報錯,

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import java.util.ArrayList;

public class GenericTest {
    // 使用上泛型
    public static void main(String[] args) {
        // 泛型限定了存盤型別,泛型指定定義參考型別,基本資料型別不行
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        // 使用了泛型: 就會進行型別檢查,保證資料的安全
        arrayList.add(99);  // 包裝類,自動裝箱
        arrayList.add(78);
        arrayList.add(76);
        arrayList.add(89);
        arrayList.add(88);

        // arrayList.add("Tom"); // 存盤不符合泛型的資料,編譯無法通過,
        for (Integer integer : arrayList) {
            int stuScore = integer;  // 不需要強制轉換自動拆箱

            System.out.println(stuScore);
        }
    }

}

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Java泛型可以保證如果程式在編譯時沒有發出警告,運行時就不會產生 java.lang.ClassCastException例外,同時代碼更加簡潔,健壯

簡而言之,在定義類,介面和方法時,泛型使 型別(類和介面)成為引數, 就像方法宣告中使用的更熟悉的 形式引數 一樣,型別引數為您提供了一種方法, 讓您在不同的輸入中重用相同的代碼,區別在于形式引數的輸入是值,而型別引數的輸入是型別,

使用泛型的代碼比非泛型代碼有許多優點:

  • 編譯時更強大的型別檢查,

    Java 編譯器將強型別檢查應用于通用代碼,并在代碼違反型別安全性時發出錯誤,修復編譯時錯誤比修復運行時錯誤要容易得多,

  • 消除強制轉換 ,

3. 集合中使用泛型

在 Java SE 7 和更高版本中,只要編譯器可以根據背景關系確定或推斷型別引數,就可以用一組空型別引數(<>)替換呼叫泛型類的建構式所需的型別引數, 這一對尖括號,<>,非正式地稱為鉆石,例如,您可以使用以下陳述句創建 Box <Integer> 的實體:

List<String> list = new ArrayList<String>();

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在 List集合中使用泛型,存取資料



import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class GenericTest2 {
    // List 集合中使用泛型存取資料
    public static void main(String[] args) {
        // 使用泛型<String> 限定 List 集合存盤的型別物件,
        // 注意:泛型中只能存盤參考型別的,基本資料型別不可以(int,double)
        List<String> list = new ArrayList<>();

        list.add("Tom");
        list.add("李華");
        list.add("張三");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();

        while(iterator.hasNext()) {
            String s = iterator.next();
            System.out.println(s);
        }

    }
}

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在Set集合中使用泛型,存取資料

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class GenericTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // Set 集合中使用泛型存取資料
        // 使用泛型<Integer> 限定Set 集合存盤的型別物件
        // 注意:泛型中只能存盤參考型別的,基本資料型別不可以(int,double)
        Set<Integer> set = new HashSet<>();

        set.add(1);
        set.add(2);
        set.add(3);

        Iterator<Integer> iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Integer next = iterator.next();
            System.out.println(next);
        }
    }

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在 Map 集合中使用泛型存取資料


import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class GenericTest2 {
    // Map 集合中使用泛型存取資料
    public static void main(String[] args) {
        // 使用泛型<String,Integer> 限定 Map 集合存盤的型別物件
        // 注意:泛型中只能存盤參考型別的,基本資料型別不可以(int,double) 
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Tom", 99);
        map.put("李華", 89);
        map.put("張三", 79);

        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entries.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<String, Integer> entry = iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());

        }
    }
}

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泛型是可以被嵌套的,多層嵌套泛型Set<Map.Entry<T>>

Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entries.iterator();
// 這里泛型嵌套了兩層: Set<Map.Entry<>> 這是一層
//      內部還有一層: Map.Entry<String,Integer> 這是第二層

4. 自定義泛型結構

4.1 輸入引數命名約定

按照慣例,型別引數名稱是單個大寫字母,這與你已經知道的變數命名約定形成了鮮明的對比 ,并且有很好的理由:沒有這個約定,很難區分型別變數和普通類或介面名稱,

最常用的型別引數名稱是:

  • E - 元素(由 Java 集合框架廣泛使用)
  • K - Key
  • N - Number
  • T - Type
  • V - Value
  • S,U,V etc. - 2nd, 3rd, 4th types

4.2 自定義泛型結構的介面

一個泛型介面的定義格式如下:

介面中的泛型可以定義一個,也可以定義多個,多個泛型 T 使用逗號, 分隔開來,

public interface MyGeneric<T1, T2, ..., Tn> {
}

介面中的泛型 T ,可以在抽象方法中應用起來:

在抽象方法中作為 方法值 T

public interface MyGeneric<T> {

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法:泛型作為回傳值;
    public T fun();
}

在抽象方法中作為 引數 T

public interface MyGeneric<T> {
    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: 泛型作為引數
    public void fun2(T t);

}

既作為抽象方法中的回傳值 T ,又作為抽象方法中的 引數 T

public interface MyGeneric<T> {
    
    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: T 泛型作為回傳值,引數
    public T fun3(T t);

}
public interface MyGeneric<T> {

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法:泛型作為回傳值;
    public T fun();

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: 泛型作為引數
    public void fun2(T t);

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: T 泛型作為回傳值,引數
    public T fun3(T t);

}

4.3 自定義泛型結構的類

一個泛型類的定義格式如下:

class name<T1, T2, ..., Tn> { /* ... */ }

由尖括號(<>)分隔的型別引數部分在類名后面,它指定了型別引數(也稱為型別變數)T1,T2,...,和Tn,

要更新 Box 類以使用泛型,可以通過將代碼 public class Box 更改為 public class Box <T> 來創建泛型型別宣告, 這引入了型別變數 T,可以在類中的任何地方(非靜態方法,屬性,引數,回傳值)使用

把一個集合中的內容限制為一個特定的資料型別,這就是泛型背后的核心思想

注意:含有泛型的類的構造器的創建,和沒有使用泛型一樣創建構造器,就可以了,不要附加你的奇思妙想

如下:

public class Box<T> {
    
    // 泛型<T> 應用類屬性當中
    T t;

    
    // 無參構造器
    public Box() {
        
    }
    
    // 帶泛型引數構造器
    public Box(T t) {
        this.t = t;
    }
}

具體如下代碼


public class Box<T> {

    // 泛型<T> 應用類屬性當中
    T t;


    // 無參構造器
    public Box() {

    }

    // 帶泛型引數構造器
    public Box(T t) {
        this.t = t;
    }


    // 泛型<T> 應用到方法回傳值中
    public T fun() {
       return null;
    }

    // 泛型<T> 應用到引數當中
    public void fun2(T t) {

    }

    // 泛型<T> 應用到回傳值,引數當中
    public T set(T t) {
        return null;
    }


}



注意例外類中不可以使用泛型<T> 編譯無法通過

在這里插入圖片描述

不可以使用泛型創建陣列,編譯無法通過

在這里插入圖片描述

但是我們可以用,特殊方法實作如下:通過創建一個 new Object[] 的陣列,再強制轉換為 T[] 泛型陣列,因為泛型默認沒有使用的話,是 Object 型別,

在這里插入圖片描述

泛型不可以作為實體化物件出現,因為泛型是在實體化的時候才確定該泛型具體的型別是什么的,如果直接對泛型實體化,你都不知道實體化成什么型別的物件的, 所以直接編譯無法通過,

如下:

在這里插入圖片描述

4.3.1 含有泛型的類實體化物件

帶有泛型的實體化:一定要在類名/介面后面指定型別引數的值(型別),如下:

List<String> list = new ArrayList<String>();

**JDK 7 ** 版本以后可以省略 = 等號右邊的 <>泛型宣告了,只要宣告左邊的就可以了,就算你右邊附加上了<>泛型宣告, 默認也是會被省略的,

List<String> list = new ArrayList<>();

注意泛型和集合一樣,只能存盤參考型別的資料,泛型不能用基本資料型別填充,必須使用參考型別填充,這里包裝類就起到了非常重要的作用了,

在這里插入圖片描述

4.4 自定義泛型結構的方法

泛型方法 是引入自己的型別引數的方法,這與宣告泛型型別相似,但是型別引數的作用域僅限于宣告它的方法,允許使用靜態和非靜態泛型方法,以及泛型類建構式,

泛型方法的語法包括一個型別引數串列,里面的尖括號出現在方法的回傳型別之前,對于靜態泛型方法,型別引數部分必須出現在方法的回傳型別之前,

泛型方法,與該類是不是含有泛型類無關 ,換句話說:泛型方法所屬的類是不是泛型類都沒有關系,同樣可以定義泛型方法,

定義非靜態泛型方法格式如下:

訪問權限修飾符 <泛型>(表示泛型方法不可省略) 回傳型別 方法名(引數型別 引數名) 拋出的例外 

public <E> E fun3(E e) {
    return e;
}

定義靜態泛型方法格式如下:在附加上一個 static 靜態修飾,

訪問權限修飾符 static  <泛型>(表示泛型方法不可省略) 回傳型別 方法名(引數型別 引數名) 拋出的例外 
public static <E> E fun4(E e) {
        System.out.println("靜態:泛型方法,泛型作為回傳值,引數"+e);
        return e;
}

package blogs.blog8;

public class GenericTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 泛型方法的呼叫:


    }

}

class MyClass {

    // 泛型方法,無回傳值的
    public <E> void fun() {
        System.out.println("泛型方法,無回傳值,無引數的");
    }

    // 泛型方法: 泛型作為引數傳入
    public <E> void fun2(E e) {
        System.out.println("泛型方法,無回傳值,有泛型引數"+e);
    }

    // 泛型方法: 泛型作為回傳值,和引數
    public <E> E fun3(E e) {
        System.out.println("泛型方法,泛型作為回傳值,引數"+e);
        return e;
    }

    public static <E> E fun4(E e) {
        System.out.println("靜態:泛型方法,泛型作為回傳值,引數"+e);
        return e;
    }
}

泛型方法的呼叫和沒有普通的方法一樣的方式呼叫,沒有什么區別,區別是在 JVM 運行編譯的時候的不同,呼叫是一樣的方法如下

package blogs.blog8;



public class GenericTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 泛型方法的呼叫:
        MyClass myClass = new MyClass();
        myClass.fun();
        myClass.fun2(new String("Hello"));
        String s = myClass.fun3("你好世界");
        System.out.println(s);

        System.out.println("**********");
        String s2 = MyClass.fun4("Hello Wrold");
        System.out.println(s2);


    }

}

class MyClass {

    // 泛型方法,無回傳值的
    public <E> void fun() {
        System.out.println("泛型方法,無回傳值,無引數的");
    }

    // 泛型方法: 泛型作為引數傳入
    public <E> void fun2(E e) {
        System.out.println("泛型方法,無回傳值,有泛型引數"+e);
    }

    // 泛型方法: 泛型作為回傳值,和引數
    public <E> E fun3(E e) {
        System.out.println("泛型方法,泛型作為回傳值,引數"+e);
        return e;
    }

    public static <E> E fun4(E e) {
        System.out.println("靜態:泛型方法,泛型作為回傳值,引數"+e);
        return e;
    }
}

在這里插入圖片描述

泛型方法在你呼叫的時候,就會推斷出你要 <E> 泛型的具體的型別了, 如下:

在這里插入圖片描述

5. 泛型在繼承上的體現

關于父類中含有泛型<> 對應的子類的對父類泛型的處理情況:如下

  • 父類有泛型,子類繼承父類:不保留父類中的泛型,擦除了父類中的泛型(默認是 Object)
// 父類
class Father<T1,T2> {

}


// 子類沒有保留父類的泛型,擦除了: 等價于class Son extends Father<Object,Object>{}
class Son1 extends Father{

}

  • 父類有泛型,子類繼承父類:并指明了父類的泛型(具體型別)

注意: 由于子類在繼承泛型的父類/實作的介面時,指明了泛型具體是什么型別,所以實體化子類物件時,不再需要指明泛型了,

但是單獨實體化父類還是要指明其泛型的具體型別的,

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 子類保留了父類的泛型,并指明了父類中泛型的具體型別
class Son2 extends Father<String,Integer> {
    
}

  • 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的泛型(并沒有指明具體型別)

注意: 因為子類并沒有指明父類泛型的具體型別,所以子類要沿用上父類的泛型<>從而對父類上的泛型(賦予具體型別),不然編譯無法通過,

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 子類保留了父類的泛型,并沒有指明父類的具體型別
// 注意:因為沒有指明父類泛型的具體型別,所以子類要沿用上父類的泛型<>從而對父類上的泛型(賦予具體型別)
class Son3<T1,T2> extends Father<T1,T2> {

}

  • 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的泛型(并沒有指明具體型別),外加子類定義自己獨有的泛型

注意: 因為子類并沒有指明父類泛型的具體型別,所以子類要沿用上父類的泛型<>從而對父類上的泛型(賦予具體型別),不然編譯無法通過,

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 子類繼承父類:并保留了父類的泛型(并沒有指明具體型別),外加子類定義自己獨有的泛型
class Son4<T1,T2,E,E2> extends Father<T1,T2> {
    
}

  • 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的部分泛型(部分指明了父類的泛型具體型別,部分沒有指明父類的泛型具體型別),外加子類定義自己獨有的泛型

注意: 因為子類并沒有指明父類泛型的具體型別,所以子類要沿用上父類的泛型<>從而對父類上的泛型(賦予具體型別),不然編譯無法通過,

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的`部分`泛型(部分指明了父類的泛型具體型別,部分沒有指明父類的泛型具體型別),外加子類定義自己獨有的泛型
class Son4K<T2,E,E2> extends Father<String,T2> {
    
}

6. <泛型> 中的 通配符

泛型的多型性上的使用

  • 注意: ArrayList<String> 和 ArrqayList<Intger> 是兩種不同的型別,雖然它們整體上是都是 ArrayList 集合類,但是所指定的泛型(指明的型別不同,導致存盤的型別不同) ,編譯時被鑒定為了兩種不同的型別,無法相互參考賦值,但是,在運行時只有一個 ArrayList 被加載到 JVM 中,因為類一樣的,所存盤的型別不同而已,類僅僅只會加載一次到i記憶體當中,
  • 簡單的說:就是泛型不同的不可以相互參考賦值 ,編譯無法通過,

如下代碼:

在這里插入圖片描述

兩個泛型相同的型別可以參考賦值如下

在這里插入圖片描述

根據上述情況,我們對不同的泛型(具體指明的型別) 需要定義不同的方法了,注意: 如果是的泛型<指明的具體型別>不同是無法多載方法的,

在這里插入圖片描述

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>();
        
        fun1(arrayList);  // <String>
        fun2(arrayList2); // <Integer>
    }


    public static void fun1(List<String> list) {

    }

    public static void fun2(List<Integer> list) {

    }
}

為了解決上述,因為泛型(指明的具體型別)的不同,而導致的繁瑣操作,Java為程式員提供了 通配符?

在泛型代碼中,被稱為通配符的是 一個問號(?) 表示未知型別, 通配符可用于多種情況:作為引數的型別、欄位或區域變數;

有時作為回傳型別(盡管更好的編程實踐更具體),比如:List ,MapList<?> 可以理解為是Lis<String>t、List<Object>等各種泛型List的父類,

通配符永遠不會用作泛型方法呼叫,泛型類實體創建或超型別的型別引數,

舉例:

在這里插入圖片描述

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<?> arrayList3 = new ArrayList<>();
        arrayList3 = arrayList;  // 盡管 <String> 不同,都可以賦值給 <?> 通配符
        arrayList3 = arrayList2; // 盡管 <Integer> 不同,都可以賦值給 <?> 通配符
    }
}

舉例:

在這里插入圖片描述

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>();

        fun(arrayList);  // <String>
        fun(arrayList2); // <Integer>
    }

    public static void fun(List<?> list) {

    }
}

對于 List<?>Map<?,?>Set<?> 等等物件讀取(添加)資料元素時,永遠時可以添加成功的,因為不管 list<泛型> 中的泛型具體指明的是什么型別都,它們都是包含了 Object ,都可以被 ? 接受住,

我們可以呼叫 get() 方法并使用其回傳值,回傳值是一個未知的型別,但是我們知道,它總是一個Object

如下代碼:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        List<?> list3 = null;
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.add("World");

        // 將 List<String> 參考賦值給 List<?>
        list3 = list;
        // 獲取值
        Object o = list3.get(0);
        System.out.println(o);
        Object o2 = list3.get(1);
        System.out.println(o2);

        System.out.println("*******************************");

        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(99);
        list2.add(999);

        // 將 List<Integer> 參考賦值給 List<?>
        list3 = list2;
        // 獲取值
        Object o3 = list3.get(0);
        System.out.println(o3);
        Object o4 = list3.get(1);
        System.out.println(o4);


    }
}

在這里插入圖片描述

對于 List<?>Map<?,?>Set<?> 等等物件讀取(添加)資料元素時,報編譯無法通過,因為我們不知道 的元素型別,我們不能向其中添加物件,唯一的例外是null,它是所有型別的成員,

將任意元素加入到其中不是型別安全的

Collection c = new ArrayList();

c.add(new Object()); // 編譯時錯誤

因為我們不知道c的元素型別,我們不能向其中添加物件,add方法有型別引數E作為集合的元素型別,我們傳給add的任何引數都必須是一個未知型別的子類,因為我們不知道那是什么型別,所以我們無法傳任何東西進去,

舉例:

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

6.1 通配符的使用:注意點

  • 注意點1:編譯錯誤:通配符不能用在泛型方法宣告上,回傳值型別前面也<>不能使用 ,

在這里插入圖片描述

  • 注意點2:編譯錯誤:通配符不能用在泛型類的宣告上,

在這里插入圖片描述

  • 注意點3:編譯錯誤:不能用在創建物件上,右邊屬于創建集合物件,

在這里插入圖片描述

6.2 有限制的通配符

6.2.1 無界通配符

<?> 允許所以泛型的參考呼叫,稱為 無界通配符 ,上面介紹了,就這里就不多介紹了,

6.2.2 上界通配符

< ? extends XXX> 上限 extends :使用時指定的型別必須是繼承某個類(XXX),或者實作了某個介面(X

xX), 即 <=

比如:

< ? extends Person>;  // (無窮小, Person] 只允許泛型為 Person 以及 Person 子類的參考呼叫
< ? extends Comparable>;  // 只允許泛型為實作 Comparable 介面的實作類的參考呼叫

舉例:

在這里插入圖片描述

package blogs.blog8;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest7 {
    public static void main(String[] args) {
        List< ? extends Person> list = null;  // <=
        List<Person> list2 = new ArrayList<>();
        List<Student> list3 = new ArrayList<>();
        List<Object> list4 = new ArrayList<>();

        // list 可以存取 <= Person 的型別
        list = list2;
        list = list3;
        list = list4; // 這就Object > Person 不行

    }
}


class Person {

}

class Student extends Person {

}

注意: 同樣 <? extends XXX> 下界通配符,的參考不可以添加資料(因為是未知的型別),但是可以獲取起其中的資料,回傳 XXX 最大的,

“寫入” 添加資料,無法寫入

在這里插入圖片描述

"讀":獲取資料: 回傳對應最大的 XXX

package blogs.blog8;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest7 {
    public static void main(String[] args) {
        List< ? extends Person> list = null;  // <=
        List<Person> list2 = new ArrayList<>();
        List<Student> list3 = new ArrayList<>();
        List<Object> list4 = new ArrayList<>();
        list3.add(new Student() );

        // list 可以存取 <= Person 的型別
        list = list2;
        list = list3;

        // 獲取資料 “讀”
        Person person = list.get(0);
        System.out.println(person);

    }
}


class Person {

}

class Student extends Person {

}

在這里插入圖片描述

6.2.3 下界通配符

< ? super XXX> 下限 super:使用時指定的型別不能小于操作的類 XXX,即 >=

比如:

< ? super Person>;  // [Person, 無窮大] 只允許泛型為 Person 及  Person父類的參考呼叫

舉例:

在這里插入圖片描述

注意: 同樣 <? superXXX> 上界通配符,的參考不可以添加資料(因為是未知的型別),但是可以獲取起其中的資料,回傳 XXX 最大的,

“寫入” 添加資料,無法寫入

在這里插入圖片描述

"讀":獲取資料: 回傳對應最大的 Object

package blogs.blog8;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest7 {
    public static void main(String[] args) {
        List< ? super Person> list = null;  // >= Person
        List<Person> list2 = new ArrayList<>();
        List<Student> list3 = new ArrayList<>();
        List<Object> list4 = new ArrayList<>();
        list3.add(new Student() );

        // list 可以存取 >= Person 的型別
        list = list2;
        list = list4;
        list.add(new Person());  // 小于的可以添加上
        list.add(new Student());

        Object object = list.get(0);
        System.out.println(object);


    }


}


class Person {

}

class Student extends Person {

}

在這里插入圖片描述

7. 對泛型的限制(泛型的使用上的注意事項)

要有效地使用 Java 泛型,您必須考慮以下限制:

  • 注意:泛型不能只能填充參考型別,不可填充基本資料型別,使用包裝類

在這里插入圖片描述

  • 注意:泛型不可以無法創建型別引數的實體 E new () 不可以 編譯無法通過

在這里插入圖片描述

  • 注意:不能宣告型別是型別引數的靜態欄位/靜態方法中(編譯無法通過),但是可以創建靜態泛型方法, 因為泛型是實體化物件的時候才確定其指明具體型別,而 靜態是在實體化之前的操作,靜態泛型方法是:在呼叫靜態泛型方法的時候泛型才確定指明具體型別的,所以沒問題,

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

  • 注意:不能使用帶有引數化型別的 cast 或 instanceof

在這里插入圖片描述

  • 注意:泛型不能創建引數化型別的陣列

在這里插入圖片描述

但是我們可以用,特殊方法實作如下:通過創建一個 new Object[] 的陣列,再強制轉換為 T[] 泛型陣列,因為泛型默認沒有使用的話,是 Object 型別,

在這里插入圖片描述

  • 注意:泛型可以用于創建,捕捉或拋出引數化型別的物件 自定義例外類中不可以用泛型類

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

  • 不能多載每個過載的形式引數型別擦除到相同的原始型別的方法,簡單的說:就是不能通過指明的泛型的不同實作多載的,不滿足多載的要求的

在這里插入圖片描述

8. 泛型應用舉例

  • 定義個泛型類 DAO,在其中定義一個 Map 成員變數,Map 的鍵 為 String 型別,值為 T 型別,

分別創建以下方法:

public void save(String id,T entity): 保存 T 型別的物件到 Map 成員 變數中 ,

public T get(String id):從 map 中獲取 id 對應的物件,

public void update(String id,T entity):替換 map 中 key 為 id 的內容,改為 entity 物件 ,

public List list():回傳 map 中存放的所有 T 物件 ,

public void delete(String id):洗掉指定 id 物件 ,

定義一個 User 類:

該類包含:private 成員變數(int 型別) id,age;(String 型別)name,

定義一個測驗類:

創建 DAO 類的物件, 分別呼叫其 save、get、update、list、delete 方 法來操作 User 物件,

使用 Junit 單元測驗類進行測驗,

DAO類,和 User類

package blogs.blog8;


import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;


public class DAO<T> {
    private Map<String, T> map = null;

    public DAO() {
        // 構造器為其Map集合初始化
        this.map = new HashMap<>();
    }

    // 保存 T 型別的物件到Map成員變數中
    public void save(String id, T entity) {
        map.put(id, entity);
    }

    // 從map中獲取id對應的物件
    public T get(String id) {
        return map.get(id);
    }

    // 替換Map中的 key 為 id 的內容,改為 entity物件
    public void update(String id, T entity) {
        if (map.containsKey(id)) {  // 首先判斷該修改的 key 是否存在,
            // 存在通過 put()添加覆寫
            map.put(id, entity);
        }
    }

    // 回傳map中存放的所以 T 物件
    public List<T> list() {
        Collection<T> values = map.values();
        List<T> list = new ArrayList<T>();
        // 注意了: Collection 是 List 的父類介面,如果List 物件不是 Collection 的實體
        // 是無法將一個父類強制(向下)為子類的,(這里兩個都是介面,不可能有實體的)
        // 通過取出所以的values 值賦值到一個新創建的 List 物件當中再回傳,
        for (T t : values) {
            list.add(t);
        }
        return list;

    }

    // 洗掉指定id物件
    public void delete(String id) {
        map.remove(id);
    }
}

class User {
    private int id;
    private int age;
    private String name;

    public User() {

    }

    public User(int id, int age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 因為存盤的是在Map當中所以,Map當中的Key 存盤物件需要重寫 equals() 和 hashCode() 方法
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof User)) return false;
        User user = (User) o;
        return getId() == user.getId() &&
                getAge() == user.getAge() &&
                Objects.equals(getName(), user.getName());
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(getId(), getAge(), getName());
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

DAOTest

package blogs.blog8;

import day25.DAOS;
import org.junit.Test;

import java.util.List;

public class DAOTest {
    @Test
    public void test() {
        DAOS<User> dao = new DAOS<User>();

        dao.save("1001",new User(1001,34,"周杰倫"));
        dao.save("1002",new User(1002,20,"昆菱"));
        dao.save("1003",new User(1003,25,"蔡依林"));

        dao.update("1003",new User(1003,30,"萬文山"));

        dao.delete("1002");

        List<User> list = dao.list();
        list.forEach(System.out::println);


    }
}


在這里插入圖片描述

9. 總結:

  1. 泛型是 JDK5.0 的新特性,
  2. Java泛型可以保證如果程式在編譯時沒有發出警告,運行時就不會產生ClassCastException例外,同時,代碼更加簡潔、健壯,
  3. 把一個集合中的內容限制為一個特定的資料型別,這就是generics背后的核心思想
  4. 泛型只能填充參考型別,基本資料型別不可填充泛型,使用包裝類,
  5. 使用泛型的主要優點是能夠在編譯時而不是在運行時檢測錯誤,
  6. 泛型如果不指定,將被擦除,泛型對應的型別均按照Object處理,但不等價 于Object,經驗: 泛型要使用一路都用,要不用,一路都不要用,
  7. 自定義泛型類,泛型介面,泛型方法,
  8. 泛型類在父類上的繼承變化上的使用,
  9. 泛型中的通配符上的使用:無界通配符<?>,上界通配符< ? extends XXX> (<=),下界通配符 <? super XXX> (>= )
  10. 泛型在使用上的限制以及注意事項,

10. 最后:

限于自身水平,其中存在的錯誤,希望大家給予指教,韓信點兵——多多益善,謝謝大家,江湖再見,后會有期!!!

在這里插入圖片描述

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    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
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