Java泛型總結

時間  2019-11-11
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泛型總結

Java 泛型

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一個新特性, 泛型提供了編譯時類型安全檢測機制，該機制容許程序員在編譯時檢測到非法的類型。
泛型的本質是參數化類型，也就是說所操做的數據類型被指定爲一個參數。java

泛型方法

你能夠寫一個泛型方法，該方法在調用時能夠接收不一樣類型的參數。根據傳遞給泛型方法的參數類型，編譯器適當地處理每個方法調用。程序員

下面是定義泛型方法的規則：數組

  • 全部泛型方法聲明都有一個類型參數聲明部分（由尖括號分隔），該類型參數聲明部分在方法返回類型以前（在下面例子中的 ）。
  • 每個類型參數聲明部分包含一個或多個類型參數，參數間用逗號隔開。一個泛型參數，也被稱爲一個類型變量，是用於指定一個泛型類型名稱的標識符。
  • 類型參數能被用來聲明返回值類型，而且能做爲泛型方法獲得的實際參數類型的佔位符。
  • 泛型方法體的聲明和其餘方法同樣。注意類型參數只能表明引用型類型，不能是原始類型（像int,double,char的等）。

有界的類型參數:
可能有時候，你會想限制那些被容許傳遞到一個類型參數的類型種類範圍。例如，一個操做數字的方法可能只但願接受Number或者Number子類的實例。這就是有界類型參數的目的。安全

要聲明一個有界的類型參數，首先列出類型參數的名稱，後跟extends關鍵字，最後緊跟它的上界。app

1. 泛型方法的基本用法

public class GenericTest {
   //這個類是個泛型類，在上面已經介紹過
   public class Generic<T>{     
        private T key;

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

        //我想說的實際上是這個，雖然在方法中使用了泛型，可是這並非一個泛型方法。
        //這只是類中一個普通的成員方法，只不過他的返回值是在聲明泛型類已經聲明過的泛型。
        //因此在這個方法中才能夠繼續使用 T 這個泛型。
        public T getKey(){
            return key;
        }

        /**
         * 這個方法顯然是有問題的，在編譯器會給咱們提示這樣的錯誤信息"cannot reslove symbol E"
         * 由於在類的聲明中並未聲明泛型E，因此在使用E作形參和返回值類型時，編譯器會沒法識別。
        public E setKey(E key){
             this.key = keu
        }
        */
    }

    /** 
     * 這纔是一個真正的泛型方法。
     * 首先在public與返回值之間的<T>必不可少，這代表這是一個泛型方法，而且聲明瞭一個泛型T
     * 這個T能夠出如今這個泛型方法的任意位置.
     * 泛型的數量也能夠爲任意多個 
     *    如：public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container){
     *        ...
     *        }
     */
    public <T> T showKeyName(Generic<T> container){
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        //固然這個例子舉的不太合適，只是爲了說明泛型方法的特性。
        T test = container.getKey();
        return test;
    }

    //這也不是一個泛型方法，這就是一個普通的方法，只是使用了Generic<Number>這個泛型類作形參而已。
    public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
        Log.d("泛型測試","key value is " + obj.getKey());
    }

    //這也不是一個泛型方法，這也是一個普通的方法，只不過使用了泛型通配符?
    //同時這也印證了泛型通配符章節所描述的，?是一種類型實參，能夠看作爲Number等全部類的父類
    public void showKeyValue2(Generic<?> obj){
        Log.d("泛型測試","key value is " + obj.getKey());
    }

     /**
     * 這個方法是有問題的，編譯器會爲咱們提示錯誤信息："UnKnown class 'E' "
     * 雖然咱們聲明瞭<T>,也代表了這是一個能夠處理泛型的類型的泛型方法。
     * 可是隻聲明瞭泛型類型T，並未聲明泛型類型E，所以編譯器並不知道該如何處理E這個類型。
    public <T> T showKeyName(Generic<E> container){
        ...
    }  
    */

    /**
     * 這個方法也是有問題的，編譯器會爲咱們提示錯誤信息："UnKnown class 'T' "
     * 對於編譯器來講T這個類型並未項目中聲明過，所以編譯也不知道該如何編譯這個類。
     * 因此這也不是一個正確的泛型方法聲明。
    public void showkey(T genericObj){

    }
    */

    public static void main(String[] args) {


    }
}

2. 類中的泛型方法

固然這並非泛型方法的所有，泛型方法能夠出現雜任何地方和任何場景中使用。可是有一種狀況是很是特殊的，當泛型方法出如今泛型類中時，咱們再經過一個例子看一下dom

public class GenericFruit {
    class Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "fruit";
        }
    }

    class Apple extends Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "apple";
        }
    }

    class Person{
        @Override
        public String toString() {
            return "Person";
        }
    }

    class GenerateTest<T>{
        public void show_1(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }

        //在泛型類中聲明瞭一個泛型方法，使用泛型E，這種泛型E能夠爲任意類型。能夠類型與T相同，也能夠不一樣。
        //因爲泛型方法在聲明的時候會聲明泛型<E>，所以即便在泛型類中並未聲明泛型，編譯器也可以正確識別泛型方法中識別的泛型。
        public <E> void show_3(E t){
            System.out.println(t.toString());
        }

        //在泛型類中聲明瞭一個泛型方法，使用泛型T，注意這個T是一種全新的類型，能夠與泛型類中聲明的T不是同一種類型。
        public <T> void show_2(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Apple apple = new Apple();
        Person person = new Person();

        GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();
        //apple是Fruit的子類，因此這裏能夠
        generateTest.show_1(apple);
        //編譯器會報錯，由於泛型類型實參指定的是Fruit，而傳入的實參類是Person
        //generateTest.show_1(person);

        //使用這兩個方法均可以成功
        generateTest.show_2(apple);
        generateTest.show_2(person);

        //使用這兩個方法也均可以成功
        generateTest.show_3(apple);
        generateTest.show_3(person);
    }
}

3. 泛型方法與可變參數

再看一個泛型方法和可變參數的例子（這裏的 T 能夠同時傳入不一樣類型）：ide

public <T> void printMsg( T... args){
    for(T t : args){
        Log.d("泛型測試","t is " + t);
    }
}
printMsg("111",222,"aaaa","2323.4",55.55);

4. 靜態方法與泛型

靜態方法有一種狀況須要注意一下，那就是在類中的靜態方法使用泛型：靜態方法沒法訪問類上定義的泛型；若是靜態方法操做的引用數據類型不肯定的時候，必需要將泛型定義在方法上。函數

即：若是靜態方法要使用泛型的話，必須將靜態方法也定義成泛型方法 。測試

public class StaticGenerator<T> {
    ....
    ....
    /**
     * 若是在類中定義使用泛型的靜態方法，須要添加額外的泛型聲明（將這個方法定義成泛型方法）
     * 即便靜態方法要使用泛型類中已經聲明過的泛型也不能夠。
     * 如：public static void show(T t){..},此時編譯器會提示錯誤信息：
          "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
     */
    public static <T> void show(T t){

    }
}

5. 泛型方法總結

泛型方法能使方法獨立於類而產生變化，如下是一個基本的指導原則：
不管什麼時候，若是你能作到，你就該儘可能使用泛型方法。也就是說，若是使用泛型方法將整個類泛型化，那麼就應該使用泛型方法。另外對於一個static的方法，沒法訪問泛型類的泛型參數。因此若是static方法要使用泛型能力，就必須使其成爲泛型方法。ui

泛型類

泛型類的聲明和非泛型類的聲明相似，除了在類名後面添加了類型參數聲明部分。

和泛型方法同樣，泛型類的類型參數聲明部分也包含一個或多個類型參數，參數間用逗號隔開。一個泛型參數，也被稱爲一個類型變量，是用於指定一個泛型類型名稱的標識符。由於他們接受一個或多個參數，這些類被稱爲參數化的類或參數化的類型。

泛型接口

泛型接口與泛型類的定義及使用基本相同。泛型接口常被用在各類類的生產器中，能夠看一個例子：

//定義一個泛型接口
public interface Generator<T> {
    public T next();
}

當實現泛型接口的類，未傳入泛型實參時：

/**
 * 未傳入泛型實參時，與泛型類的定義相同，在聲明類的時候，需將泛型的聲明也一塊兒加到類中
 * 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
 * 若是不聲明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，編譯器會報錯："Unknown class"
 */
class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
    @Override
    public T next() {
        return null;
    }
}

當實現泛型接口的類，傳入泛型實參時：

/**
 * 傳入泛型實參時：
 * 定義一個生產器實現這個接口,雖然咱們只建立了一個泛型接口Generator<T>
 * 可是咱們能夠爲T傳入無數個實參，造成無數種類型的Generator接口。
 * 在實現類實現泛型接口時，如已將泛型類型傳入實參類型，則全部使用泛型的地方都要替換成傳入的實參類型
 * 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替換成傳入的String類型。
 */
public class FruitGenerator implements Generator<String> {

    private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};

    @Override
    public String next() {
        Random rand = new Random();
        return fruits[rand.nextInt(3)];
    }
}

類型通配符

  1. 類型通配符通常是使用?代替具體的類型參數。例如 List<?> 在邏輯上是List ,List 等全部List <具體類型實參> 的父類。
  2. 類型通配符上限經過形如List來定義，如此定義就是通配符泛型值接受Number及其下層子類類型。
  3. 類型通配符下限經過形如 List<? super Number>來定義，表示類型只能接受Number及其三層父類類型，如 Object 類型的實例。

泛型上下邊界

在使用泛型的時候，咱們還能夠爲傳入的泛型類型實參進行上下邊界的限制，如：類型實參只准傳入某種類型的父類或某種類型的子類。

爲泛型添加上邊界，即傳入的類型實參必須是指定類型的子類型

public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){
    Log.d("泛型測試","key value is " + obj.getKey());
}
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");
Generic<Integer> generic2 = new Generic<Integer>(2222);
Generic<Float> generic3 = new Generic<Float>(2.4f);
Generic<Double> generic4 = new Generic<Double>(2.56);
//這一行代碼編譯器會提示錯誤，由於String類型並非Number類型的子類
//showKeyValue1(generic1);

showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);

若是咱們把泛型類的定義也改一下:

public class Generic<T extends Number>{
    private T key;

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

    public T getKey(){
        return key;
    }
}
//這一行代碼也會報錯，由於String不是Number的子類
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");

再來一個泛型方法的例子：

//在泛型方法中添加上下邊界限制的時候，必須在權限聲明與返回值之間的<T>上添加上下邊界，即在泛型聲明的時候添加//public <T> T showKeyName(Generic<T extends Number> container)，編譯器會報錯："Unexpected bound"public <T extends Number> T showKeyName(Generic<T> container){
    System.out.println("container key :" + container.getKey());
    T test = container.getKey();
    return test;
}

經過上面的兩個例子能夠看出：泛型的上下邊界添加，必須與泛型的聲明在一塊兒 。

泛型的實際應用

實現最小值函數

本身設計一個泛型的獲取數組最小值的函數.而且這個方法只能接受Number的子類而且實現了Comparable接口。

//注意：Number並無實現Comparable
private static <T extends Number & Comparable<? super T>> T min(T[] values) {
    if (values == null || values.length == 0) return null;
    T min = values[0];
    for (int i = 1; i < values.length; i++) {
        if (min.compareTo(values[i]) > 0) min = values[i];
    }
    return min;
}

測試：

int minInteger = min(new Integer[]{1, 2, 3});

//result:1double 

minDouble = min(new Double[]{1.2, 2.2, -1d});

//result:-1d

String typeError = min(new String[]{"1","3"});//報錯
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