Java 深入浅出讲解泛型与包装类

目录

• 1、什么是泛型
• 2、泛型的语法
• 3、泛型的上界
• 4、通配符
• （1）通配符的上界
• （2）通配符的下界
• 5、包装类

1、什么是泛型

泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新的类型的情况下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型）。

先看以下的例子：

我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素。如：int[] array=new int[10];String[] array=new String[10];而Object类是所有类的父类，那么我们是否可以创建Obj数组呢？

class Myarray{
    public Object[] array=new Object[10];
    public void setVal(int pos,Object val){
        this.array[pos]=val;
    }
    public Object getPos(int pos){
        return this.array[pos];
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) {
        Myarray myarray=new Myarray();
        myarray.setVal(1,0);
        myarray.setVal(2,"shduie");//字符串也可以存放
        String ret=(String)myarray.getPos(2);//虽然我们知道它是字符串类型，但是还是要强制类型转换
        System.out.println(ret);
    }
}

以上代码实现后，我们发现：

• 任何类型的数据都能存放
• 2号下标本来就是字符串，但是必须进行强制类型转换

以此引出泛型，泛型的目的就是：指定当前的容器要持有什么类型的对象，让编译器自己去检查。

2、泛型的语法

class 泛型类名称< 类型形参列表>{

//这里可以使用类型参数

}

泛型的使用：

泛型类<类型实参> 变量名=new 泛型类<类型实参>（构造方法实参）

MyArray  list=new MyArray<>();

【注】

• 类型后的<>代表占位符，表示当前类是一个泛型类
• 在实例化泛型时，<>中不能是简单的类型，需要是包装类
• <>不参与泛型的类型组成
• 不能new泛型类型的数组
• 使用泛型不需要进行强制类型转换

一个简单的泛型：

//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型
public class Test<T>{
    //key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定
   private T key;

    public Test(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
        return key;
    }
}

擦除机制：编译时会将<>中的类型擦除掉，所以<>中的东西不参与类型的组成。会将T擦除为Object。

为什么不能实例化泛型类型的数组？

数组和泛型之间的一个重要区别是它们如何强制执行类型检查。数组在运行时存储和检查类型信息，而泛型是在编译时检查类型错误。

返回的Object数组里面，可能存放着任何类型的数据，如string，通过int类型的数组来接收，编译器认为是不安全的。

3、泛型的上界

语法：

class 泛型类名称<T extends  类型边界>{

}

例：

public class MyArray{} //E只能是Number或Number的子类

public class MyArray<E extends Comparable<E>>{}

//E一定实现了Comparable接口的类

【注】没有指定边界的E，可以看作 E extends Object

4、通配符

？ 用于在泛型的使用，即为通配符。通配符用来解决反泛型无法协变的问题。

如下两段代码：

代码一：
public static<T> void printList1(ArrayList<T> list){
   for(T x:list){
      System.out.println(x);
   }
}

代码二：
public static<T> void printList2(ArrayList<?> list){
   for(Object x:list){
      System.out.println(x);
   }
}

代码2中使用了通配符，和代码1相比，此时传入代码1的具体是什么数据类型，我们是不清楚的。

（1）通配符的上界

语法：

<? extends 上界>

<? extends Number>//可以传入的实参类型为Number或Number的子类

例：对于以下关系，我们需要写一个方法来打印存储了Animal或者Animal子类的list。

Animal
Cat extends Animal
Dog extends Animal

代码一：

public static <t extends Animal> void print1(List<T> list>{
    for(T animal:list){
        System.out.println(animal);//调用了T的toString
    }
}

此时T类型是Animal的子类或自己。

代码二：通过通配符实现

public static void print2(List<? extends Animal> list){
    for(Animal animal:list){
       Syatem.out.println(animal);//调用了子类的toString方法
    }
}

两种代码的区别：

• 对于泛型实现的方法来说，<T extends Animal>对T进行了限制，只能是Animal的子类。传入Cat，就是Cat。
• 对于通配符实现的方法来说，相当于对Animal进行了规定，允许传入Animal的子类。具体哪个子类，此时并不清楚。如：传入Cat，实际上声明的类型是Animal，使用多态才能调用Cat的toString方法

通配符上界→父子类关系：

//需要使用通配符来确定父子类型

MyArrayList<? extends Number>是MyArrayList<Integer>或者MyArrayList<Double>的父类

MyArrayList<?>是MyArrayList<? extends Number>的父类

 ArrayList<Integer> arrayList1 = new ArrayList<>();
 ArrayList<Double> arrayList2 = new ArrayList<>();
 List<? extends Number> list = arrayList1;
 //list.add(1,1);//报错，此时list的引用的子类对象有很多，再添加的时候，任何子类型都可以，为了安全，java不让这样进行添加操作。
 Number a = list.get(0);//可以通过
 Integer i = list.get(0);//编译错误，只能确定是Number子类

【注】

• 不能对其进行添加，list中存储的可能是Number也可能是Number的子类，无法确定类型。
• 通配符上界适合读取，不适合写入。

（2）通配符的下界

语法：

<? super 下界>

<? super Integer>//可以传入的参数类型是Integer或者Integer的父类

通配符下界的父子类关系：

MyArrayList<? super Integer>是MyArrayList<Intrger>的父类类型

MyArrayList<？>是MyArrayList<? super Integer>的父类

通配符下界适合写入元素，不适合读取。

5、包装类

在Java中，由于基本类型不是继承自Object，为了在泛型中可以支持基本类型，每个基本类型都对应了一个包装类。除了Integer和Character，其余基本类型的包装类都是首字母大写。

拆箱和装箱：

int i=10;

//装箱操作，新建一个Integer类型对象，将i的值放入对象的某个属性中
Integer ii=i;  //自动装箱
//Integer ii=Integer.valueOf(i);
Integer ij= new Integer(i);//显示装箱

//拆箱操作，将Integer对象中的值取出，放到一个基本数据类型中
int j=ii.intValue();//显示的拆箱
int jj=ii;//隐式的拆箱

到此这篇关于Java 深入浅出讲解泛型与包装类的文章就介绍到这了,更多相关Java 泛型 内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！