泛型

《Java編程的邏輯》筆記

概念和原理

• 泛型：泛型就是類型參數化，處理的數據類型不是固定的，而是能夠做爲參數傳入。以下

  • 泛型類：T表示類型參數。

  public class Pair<T>{
      T first;
      T second;
      public Pair(T first,T second){
          this.first = first;
          this.second = second;
      }
      public T getFirst(){
          return first;
      }
      public T getSecond(){
          return second;
      }
  }
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  • 泛型方法：

    一個方法是否是泛型的，與它所在的類是否是泛型沒有是什麼關係。

    public static <T> int indexoOf(T[] arr,T elm){
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            if(arr[i].equale(elm)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
    // 泛型參數能夠是多個
    public static <U,V> Pair<U,V> makePair(U first,V second){
        Pair<U,V> pair = new Pair<>(first,second);
        return pair;
    }
    // 泛型方法調用時通常不須要特地指定類型參數的實際類型
    makePair(1,"老馬");
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  • 泛型接口：

    // 泛型接口
    public interface Comparable<T> {
        public int compareTo(T o);
    }
    // 實現
    public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer>{
        public int compareTo(Integer anotherInteger){
            return compare(this.value,anotherInteger.value);
        }
    }
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• 基本原理：Java泛型是經過擦除實現的，類定義中的類型參數如T會被替換爲Object，在程序運行過程當中，不知道泛型的實際類型參數，好比Pair，運行中只知道Pair，而不知道Integer。

• 泛型的好處：

  • 更好的安全性
  • 更好的可讀性

類型參數的限定

• 限定上界：如今咱們知道Java把類型參數，當作Object，但Java支持限定這個參數的上界。參數必須爲給定的上界類型或其子類型，這個限定是經過extends關鍵字類表示的。這個上界能夠是某個具體的類或某個具體接口，也能夠是其餘類型參數。

• 上界爲具體類：

  public class NumberPair<U extends Number,V extends Number> extends Pair<U,V>{
      public NumberPair(U first,V second){
          super(first,second);
      }
  }
  //調用
  NumberPair<Integer,Double> pair = new NumberPair<>(10,12.34);
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• 上界爲某個接口：

  // T表示一種數據類型，必須實現Comparable接口，且必須能夠與相同類型的元素進行比較
  public static <T extends Comparable<T>> T max(T[] arr){
      T max = arr[0];
      for(int i=1;i<arr.length;i++){
          if(arr[i].compareTo(max)>0){
              max = arr[i];
          }
      }
      return max;
  }
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• 上界爲其餘類型參數：

  //E是DynamicArray的類型參數，T是addAll的類型參數，T的上界限定爲E
  public <T extends E> void addAll(DynamicArray<T> c){
      for(int i= 0;i<c.length;i++){
          add(c.get(i));
      }
  }
  
  DynamicArray<Number> numbers = new DynamicArray<>();
  DynamicArray<Integer> ints = new DynamicArray<>();
  ints.add(100);
  ints.add(43);
  numbers.addAll(ints);
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解析通配符

• 通配符： <? extends E>
• 無限定通配符：, DynamicArray<?> 這種限制：只能讀，不能寫
• 超類型通配符：<? super E>
• 通配符比較：
  • 它們的目的都是爲了使方法接口更爲靈活，能夠接受更爲普遍的類型。
  • <? super E> 用於靈活寫入或比較，使得對象能夠寫入父類型的容器，使得父類型的比較方法能夠應用於子類型對象，它不能被類型參數形式替代。
  • <?>和<? extends E> 用於靈活的讀取，使得方法能夠讀取E或E的任意子類型的容器對象，它們能夠用類型參數形式替代，但通配符形式更爲簡潔。

細節和侷限性

• 使用泛型類、方法和接口 注意點：
  • 基本類型不能用於實例化類型參數
  • 運行時類型信息不適用於泛型
  • 類型擦除可能會引起一些衝突
• 定義泛型類，方法和接口 注意點：
  • 不能經過類型參數建立對象
  • 泛型類類型參數不能用於靜態變量和方法
  • 瞭解多個類型限定的語法
• 泛型與數組
  • 不能建立泛型數組
  • Java不支持泛型數組
  • 若是須要存放檢討對象，可使用原始類型的數組，或者使用泛型容器
  • 泛型容器內部使用Object數組，若是要轉換泛型容器爲對應類型的數組，須要使用反射。