本篇文章为大家展示了Java中的泛型是怎样用的,内容简明扼要并且容易理解,绝对能使你眼前一亮,通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。
泛型,其实算是Java当中比较难的语法了,很多人一开始都对其一知半解,也很害怕阅读带泛型的源码,虽然看起来语法很难,但当你理解后会觉得很简单,其实只是一个纸老虎罢了。下面,我将会用非常简单易懂的方式带你去理解它,相信你在认真看完后会有非常大的收获,从此不会再畏惧它!
这里大家可以不必去看网上的有些定义,因为相对于比较学术化,只需记住泛型可以在程序设计中指定某种类型,让程序的设计更加规范化即可
了解到了泛型是什么后,那我们来讨论讨论为什么要用泛型这个语法,这个语法到底是干什么的?别急,下面,我先给大家举一个例子:
class Stack { public Object[] objects; public int top; public Stack() { this.objects =new Object[10]; } public void push(Object obj) { objects[this.top++] = obj; } public Object get() { return objects[this.top-1]; } }
大家可以看看这是在干什么呢?这是我们自己写了一个栈,然后将栈里的数组类型设置成Object类型,这样的话这个栈里任意类型的数据都可以存放了(Object类是任何类的父类,不管插入什么类型的数据,都可以发生向上转型)
下面,我们来测试一下
public class Test { public static void main(String[] args) { Stack stack=new Stack(); stack.push(1); stack.push(2); stack.push("123"); String str=(String)stack.get(); } }
可以看到,我们可以向自己写的栈里放入整形以及字符串等等任何类型的数据,但注意一下取出数据的时候要进行强制类型转换
以上这样写,可以向栈里存放任何类型的数据,比较通用,其优点也可以变成缺点,正因为太通用了,使代码的规范性降低,看起来比较凌乱,这时候,我们可以考虑使用泛型,这样可以在类中或者Java集合中存放特定的数据(使用Java集合时,一般都要用到泛型,而自定义的类型中可以使用泛型也可以不使用)
以自定义的类型为例,写法为在类名后面加上尖括号,里面写上一个字母(注意,此处写任何字母都可以,只起到一个标记这个类为泛型类的作用)
class Stack<T>
而在new对象时,以栈里只能存放整形为例,前面的尖括号必须写基本数据类型对应的包装类,而后面的尖括号可以不用写,示例如下:
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
补一下Java中的基本数据类型与对应的包装类:
因此,我们前面写的自定义的栈可以写成以下形式(以存放整形为例):
class Stack<T> { public T[] objects; public int top; public Stack() { this.objects = (T[])new Object[10]; } public void push(T obj) { objects[this.top++] = obj; } public T get() { return objects[this.top-1]; } } Stack<Integer> stack = new Stack<>(); stack.push(1); stack.push(2); int ret = stack.get(); System.out.println(ret);
特别注意此处:public Stack() { this.objects = (T[])new Object[10]; }
这里不能写成this.objects=new T[10];
原因:
1. 不能new泛型类型的数组
2. 也可理解为泛型是先检查后编译的,如果new泛型类型的数组的话,编译器检查时并不知道T是什么类型的,因此会报错。而编译的时候才会进行擦除机制,都会将其转换为Object类型
3. 正因为有这个擦除机制,这里才能进行数组整体强制类型转换(一般数组不能整体进行强制类型转换),因为泛型只是在编译的时候起作用,而实际运行时都会被擦除成Object类型,即实际运行时是没有泛型这个概念的,也即实际运行时类型都是一样的,所以T本质上是object类型的,所以此代码等价于不进行强制类型转换!!!
4.而直接指定泛型的代码(不是T) 比如:Stack<Integer>和Stack<Character>都是在运行时直接把尖括号里的类型擦掉了,可以看到直接打印的结果(并没有打印出类型):
此处注意多理解理解
以上就是泛型的一个重要知识点了,但光看是不够的,还是得通过例子让大家有一个更为深入的理解,比如,如何写一个泛型类来求数组的最大值呢?
基本的框架大概是这样的:(没看懂的小可爱好好看看上面讲的内容哦)
class Algorithm<T extends Comparable<T>> { public T findMax(T[] array) { T max = array[0]; for (int i = 1; i < array.length; i++) { if(max < array[i]) { max = array[i]; } } return max; } }
但是此代码if(max < array[i])
会报错,为什么呢?因为将来给T传的值一定是一个引用类型,引用类型不能直接比较大于或者小于的,是要用Comparable或Comparator接口里的方法比较的,
因为泛型在编译的时候会被擦除成Object类型,但Object类本身并没有实现Comparable
或Comparator
接口,所以我们要控制其不要擦除到Object类,所以要给泛型指定一个边界
具体写法如下:
class Algorithm<T extends Comparable<T>> { public T findMax(T[] array) { T max = array[0]; for (int i = 1; i < array.length; i++) { //max < array[i] if(max.compareTo(array[i]) < 0) { max = array[i]; } } return max; } }
class Algorithm<T extends Comparable<T>>
注意,extends叫做上界,此代码代表的意思为T这个泛型类会擦除到实现了Comparable接口的地方,换句话说,这个T类型一定是实现了Comparable接口的
同理:这个代码public class MyArrayList<E extends Number> { ... }
代表E为Number的子类或Number本身
下面让我们来用一下:
Algorithm<Integer> algorithm1 = new Algorithm<>(); Integer[] integers = {1,2,13,4,5}; Integer ret = algorithm1.findMax(integers); System.out.println(ret);
运行结果如下:
成功了!
经过上面的努力,我们已经写出了一个泛型类来求一个数组的最大值了,但是,上面的例子是一个整形数组,那么我们能不能在数组里存放别的类型去比较呢?答案是可以的,但是我们还得去new一个对象,例如:Algorithm<String> algorithm2 = new Algorithm<>();
这样很麻烦。但是我们可以将求最大值的方法设置成静态的class Algorithm2 <T>
,因为是静态的方法,不需要new对象,所以就没有在new对象时指定泛型的过程了,所以没必要给方法后加尖括号,但是去掉之后,代码又会被错:
我们可以这样修改:
class Algorithm2 { public static<T extends Comparable<T>> T findMax(T[] array) { T max = array[0]; for (int i = 1; i < array.length; i++) { if(max.compareTo(array[i]) < 0) { max = array[i]; } } return max; } }
此方法public static<T extends Comparable<T>> T findMax(T[] array){}
叫做泛型方法
下面继续带大家来用一下:
public static void main(String[] args) { Integer[] integers = {1,2,13,4,5}; //会根据形参的类型推导出整个泛型的类型参数 Integer ret = Algorithm2.findMax(integers); System.out.println(ret); Integer ret2 = Algorithm2.<Integer>findMax(integers); System.out.println(ret2); }
注意,ret1写法和ret2写法是一样的,都可以
打印结果如下:
通配符也是泛型的一种,下面我们来写一个泛型方法来打印集合中的元素
class Test { public static<T> void print(ArrayList<T> list) { for (T t : list) { System.out.println(t); } }
这个写法很简单,上文都讲过了,那么让我们来试着用一下吧:
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(1); list.add(2); list.add(3); Test.print(list); }
打印的结果如下:
除了以上这种写法,我们还可以将其改成通配符的写法,先给大家上代码:
//?代表通配符 擦除机制 Object public static void print2(ArrayList<?> list) { for (Object t : list) { System.out.println(t); } } }
此处for (Object t : list)
必须这样写,因为通配符也是有擦除机制的,会在编译器编程Object类型。
语法:<? extends 上界>
示例:
public static void printAll(MyArrayList<? extends Number> list) { ... }
代表可以传入类型实参是 Number 子类的任意类型的 MyArrayList
所以以下调用都是正确的:
printAll(new MyArrayList<Integer>()); printAll(new MyArrayList<Double>()); printAll(new MyArrayList<Number>());
以下调用都是错误的:
printAll(new MyArrayList<String>()); printAll(new MyArrayList<Object>());
下界和上界的用法很类似
语法:<? super 下界>
示例:
public static void printAll(MyArrayList<? super Integer> list) { ... }
代表可以传入类型实参是 Integer 父类的任意类型的 MyArrayList
所以以下调用是正确的:
printAll(new MyArrayList<Integer>()); printAll(new MyArrayList<Number>()); printAll(new MyArrayList<Object>());
以下调用是错误的:
printAll(new MyArrayList<String>()); printAll(new MyArrayList<Double>());
学习完后,我们应该注意泛型使用过程中以下一些限制:
泛型类型参数不支持基本数据类型
无法实例化泛型类型的对象
无法使用泛型类型声明静态的属性
无法使用 instanceof 判断带类型参数的泛型类型(因为被擦除机制擦除了)
无法创建泛型类数组
无法 create、catch、throw 一个泛型类异常(异常不支持泛型)
泛型类型不是形参一部分,无法重载
上述内容就是Java中的泛型是怎样用的,你们学到知识或技能了吗?如果还想学到更多技能或者丰富自己的知识储备,欢迎关注亿速云行业资讯频道。
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