Java 泛型全解析

2024-08-01 22:44:12

泛型简介

什么是泛型？

参化类型,数是JDK1.5的新特性。（定义泛型时使用参数可以简单理解为形参）,例如List<E>,Map<K,V>
编译时的一种类型，此类型仅仅在编译阶段有效，运行时无效.例如List<String>在运行时String会被擦除,最终系统会认为都是Object.

为什么要使用泛型？

泛型是进行类型设计或方法定义时的一种约束规范,基于此规范可以:

提高编程时灵活性(有点抽象,后续结合实例理解)。
提高程序运行时的性能。（在编译阶段解决一些运行时需要关注的问题，例如强转）

说明:泛型应用相对比较简单,难点在泛型类或方法的设计上,通过这样的设计如何对现有类进行减法设计,提高类或方法的通用性.

泛型应用类型

泛型定义时常用方式有三种(可参考List<E>,Map<K,V)等接口定义):

泛型类：class 类名<泛型,…>{}
泛型接口：interface 接口名<泛型,…>{}
泛型方法: <泛型> 方法返回值类型方法名(形参){}

泛型类定义及应用

类泛型定义:(用于约束类中方法参数和方法返回值类型)

class Array<T>{//类泛型:类名<泛型>
  Object[] array=new Object[10];
  public void add(T t){}//通过类泛型约束方法参数类型
  public T get(int i){//通过类泛型约束方法返回值类型
    return (T)array[i];
  }
}

泛型接口定义及应用

定义接口时指定泛型,用于约束接口方法参数类型以及方法返回值类

interface Task<Param,Result>{//思考map中的泛型Map<K,V>
  /**
   * 此方法用于执行任务
   * @param arg 其类型由泛型参数Param决定
   * @return 其类型由泛型参数result决定
   */
  Result execute(Param arg);
}

泛型接口应用实践

class ConvertTask implements Task<String,Integer>{
  @Override
  public Integer execute(String arg) {
    // TODO Auto-generated method stub
    return Integer.parseInt(arg);
  }
}

泛型定义及应用

泛型方法中的泛型仅仅应用于当前方法，主要应用于一些静态方法，当然非静态方法也可以应用。

class ObjectFactory{
  /**泛型方法*/
  public static <T>T newInstance(Class<T> cls){
    return (T)cls.newInstance();
  }
}

泛型应用通配符应用

无界限定通配符

泛型无界通配符使用”?”进行表示,可以代表一种任意参数类型(实参类型)。一般应用于变量的定义。例如:Class<?> c1;

Class<?> c=Class.forName("java.util.Date");

上届界限定通配符

泛型上届限定符通过“<? extends 类型>”方式进行实现，主要用于方法参数或方法的返回值类型，例如：

static void doPrint(List<? extends CharSequence> list){
    System.out.println(list);
}

下届限定通配符

泛型下届限定符通过“<? super 类型>”方式进行实现，主要用于方法参数或方法的返回值类型，例如：

static void doPrint(Set<? super Integer> set){
    System.out.println(list);
}

泛型类型擦除实践分析

泛型是编译时的一种类型，在运行时无效，运行时候都会变成Object类型，例如：

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("A");
//list.add(100);//直接不可以
//通过反射将100添加到集合
list.getClass().getMethod("add", Object.class).invoke(list, 100);
System.out.println(list);

总结(Summary)

本小节对泛型的定义，应用场景，应用类型以及泛型的类型擦出进行了分析和实践，希望在后续项目实践中对泛型有一个更好的认识。

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