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
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