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Java中的泛型和通配符怎么使用

发布时间:2022-09-07 09:45:03 来源:亿速云 阅读:126 作者:iii 栏目:开发技术

这篇文章主要介绍“Java中的泛型和通配符怎么使用”,在日常操作中,相信很多人在Java中的泛型和通配符怎么使用问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Java中的泛型和通配符怎么使用”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

泛型介绍和使用

泛型在类定义时不会设置类中的属性或方法参数的具体类型,而是在类使用时(创建对象)再进行类型的定义。会在编译期检查类型是否错误, 保证程序的可读性和安全性。

泛型定义根据实际情况可以分为泛型类和泛型方法:

泛型类

public class Point<T, U> {

    private T pointX;

    private U pintY;

    public Point(T pointX, U pintY) {
        this.pointX = pointX;
        this.pintY = pintY;
    }

    public void showPoint() {
        System.out.println(pointX);
        System.out.println(pintY);
    }
}
  • 类中引入类型变量,类型变量指的T, U这些,用尖括号<>括起来, 跟在类名后面。

  • 多个类型变量可以用逗号分隔。

  • 在类中的方法和返回值等地方可以使用类型变量。

  • 类型变量采用大写形式,要求简短,一般E表示集合的元素类型,K和V表示key和value等。

  • 泛型类使用:Point<Integer, Double>

泛型方法

public class FxMethod {

    public static <T> T getMiddleNumber(T ... numbers) {
        return null;
    }

    public <T, U> void showNumber(T t, U u) {
        System.out.println("t = " + t);
        System.out.println("u = " + u);;
    }
}
  • 方法中引入类型变量,在返回类型前添加<>, 中间放置类型变量,多个类型变量用逗号分隔。

  • 在方法的参数和返回值等位置可以使用类型变量。

  • 泛型方法使用:Integer result = FxMethod.getMiddleNumber(2, 3) 或者 Integer result = FxMethod.<Integer>getMiddleNumber(2, 3)

类型变量的限定

前面讲解了泛型一般定义的两种方式,其中的类型变量没有任何限定, 这样在导致一方面在定义泛型的时候无法使用一些API, 需要强转,另一方面在使用的时候也容易出错,那么如何给类型变量添加限定呢?

Java中的泛型和通配符怎么使用

  • 只有通过extends关键字限定,不能通过super关键字。

  • 加了限定以后,就可以直接使用限定类相关的API。

  • 多个限定之间用&符号,比如T extends Number & Comparable

  • 使用泛型时,只能传入相应限定的类,比如传入Point<String, String> 就会报编译错误。

通配符使用

泛型的引入的确解决了很大问题,那它是完美的吗?

class AnimalWrapper<T extends Animal> {
    private T animal;

    AnimalWrapper(T animal) {
        this.animal = animal;
    }

    public void eat() {
       animal.eat();
    }

}

class Animal {
    private String name;

    public void eat() {
        System.out.println("animal eat -----");
    }
}

class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(" cat eat -----");
    }
}

定义一个AnimalWrapper,泛型变量中限定为Animal,如果是下面的测试类,会怎么样呢?

Java中的泛型和通配符怎么使用

会编译报错,因为AnimalWrapper并不是AnimalWrapper的子类,不能直接传入。为了解决个问题,我们引入了通配符,通配符一般是在方法中或者泛型类使用中用到。

Java中的泛型和通配符怎么使用

AnimalWrapper可以作为AnimalWrapper<?extends Animal>的子类型,这就是利用通配符带来的好处。

  • 统配符使用在集合或者方法的参数返回值中。

  • 通配符可以分为无边界通配符、上边界通配符和下边界通配符。

无边界通配符

通配符无边界,可以传入任何类型,没有限制,相当于Object.

基本语法:

<?>

例子:

public static void printList1(List<?> list) {
        for (Object x:list) {
            System.out.println(x);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        printList1(list);  // ok
        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("1");
        printList1(list2); // ok

        
        List<?> list3 = list;
        // get只能用Object接受, 
        Object o = list3.get(0);
        list3.add(5);   // compile error
        list3.add(new Object()); // compile error
    }

小结:

  • 无边界通配符相当于Object,任何类型都可以传入,比如 List<Integer> list, List<String> list2

  • 由于?无法确定是哪种类型,所以只能使用Object类型的变量接收, 比如例子中的: Object o = list3.get(0);

  • 如果是无边界通配符对应的集合类型,不能添加任何元素。因为无法确定集合存放数据的类型,鬼知道我们要放什么类型才合适啊。

通配符上界

通配符上界,可以限制传入的类型必须是上界这个类或者是这个类的子类。

基本语法:

<? extends 上界> 
<? extends Number>//可以传入的实参类型是Number或者Number的子类

例子:

public static void printList1(List<? extends Number> list) {
        for (Object x:list) {
            System.out.println(x);
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        printList1(list);  // ok
        List<Double> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(1.0D);
        printList1(list1);  // ok
        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("1");
        printList1(list2); // compile error


        List<? extends Number> list3 = list;
        // get能用上界
        Number o = list3.get(0);
        // 不能add
        list3.add(5);   // compile error
        list3.add(new Object()); // compile error

    }

小结:

  • 通配符上界? extends A, 表明所有的是A的类或者子类型可以传入,比如本例中的Integer和Double都是Number的子类,String不是。

  • 通配符上界? extends A,确定了类型是A或者是A的子类,那么向集合容器get获取数据,肯定是它的上界类A,因为其他放的类都是A的子类,比如例子中的 Number o = list3.get(0);

  • 如果向通配符上界集合中添加元素时,会失败。 List<? extends A>, 说明容器可以容纳的是A或者A的子类,但A的子类有很多,不确定放哪个,为了安全性,就直接不让你add,比如例子中的list3.add(5); ,5虽然是Number的子类,依然不能add。

通配符下界

通配符下界,可以限制传入的类型必须是这个类或者是这个类的父类。

基本语法:

<? super 下界> 
<? super Integer>//代表 可以传入的实参的类型是Integer或者Integer的父类类型

例子:

public static void printList1(List<? super Integer> list) {
        for (Object x:list) {
            System.out.println(x);
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        printList1(list);  // ok
        List<Double> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(1.0D);
        printList1(list1);  // compile error
        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("1");
        printList1(list2); // compile error


        List<? super Integer> list3 = list;
        // 不能用下界接收
        Integer o = list3.get(0); // compile error
        // 能add
        list3.add(5);   // ok
        list3.add(new Number(5)); // compile error

    }
  • 通配符上界? super A, 表明所有的是A的类或者A的父类可以传入。

  • 通配符上界? super A,确定了类型是A或者是A的父类,那么向集合容器get获取数据,无法确定是A还是A的某个父类,所以不能get, Integer o = list3.get(0); // compile error,比如例子中用Integer接收,万一list3中放的是Object类型,就凉凉了。

  • 如果向通配符下界集合中添加元素时,只能添加下届类的子类。比如例子中的:list3.add(5), list3的通配符是<? super Integer>,说明该集合存放的是Integer或者Integer的父类,我只要向容器中放Integer和它的子类都是成立的。

到此,关于“Java中的泛型和通配符怎么使用”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注亿速云网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!

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