淺談java泛型

天星技術團隊發表於2019-02-27

作者:hubery, 時間:2018.11.30-12.01

說起泛型,算是java中逼格較高的技能了吧,每每看到某個開源框架或者技術架構最頂層的介面實現,全是P/Q/R/T等的型別引數,瞬間跪著看。其實很多時候都是一葉障目,打算靜下心來研究下,寫幾個簡單的類,稍微一執行感受下。

期間查閱了多次Java程式設計思想 這本聖經,本人理解的還是太淺,暫且一看,附上鍊接。

連結:pan.baidu.com/s/1GVwEydQp… 密碼:kijq

推薦個專案:android-architecture

googlesample中的android-architecture專案,裡面基本都是Google的各風格的專案,值得一看,其中大量用到了泛型。

簡單泛型類

public class Main {
    static class Automobile {}

    public static class Holder1 {
        private Automobile a;
        public Holder1(Automobile a) { this.a = a; }
        Automobile get() { return a; }
    }

    public static class Holder2<T> {
        private T a;
        public Holder2(T a) {this.a = a;}

        public void set(T a) { this.a = a; }
        public T get() {return a;}
    }

    public static void main(String[] args) {
        Holder1 h1 = new Holder1(new Automobile());
        Holder2<Automobile> h2 = new Holder2<Automobile>(new Automobile());
    }
}
複製程式碼

該測試程式碼中,Holder1是普通類使用,Holder2是用了泛型T。 泛型的主要目的是:用來指定T是什麼型別,由編譯器來保證T的正確性。 我們要的是暫時不指定型別,等用到的時候再決定是什麼型別。要達到這個效果,需要用型別引數T。用尖括號括住,放在類名後面:Holder2<T>,後續使用該類的時候用實際型別來替換此型別引數T。

泛型核心:告訴編譯器想用什麼型別,然後編譯器會幫你處理一切細節。 一般來說,泛型和其他型別差不多,只不過泛型有型別引數而已。 使用泛型時只需要指定泛型的名稱和型別引數列表即可。

泛型介面

泛型可應用於介面。設計模式中工廠模式的應用:物件生成器。 如:

public interface Generator<T> {
    T next();
}
複製程式碼

寫個生成器,next方法返回T。介面與類在使用泛型上,沒區別。

public class Fibonacci implements Generator<Integer> {

    private int count = 0;

    @Override
    public Integer next() {
        return fib(count++);
    }

    private int fib(int n) {
        if(n < 2) return 1;
        return fib(n - 2) + fib(n - 1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Fibonacci gen = new Fibonacci();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(gen.next() + " ");
        }
    }
}
複製程式碼

斐波那契數列數列的應用,實現泛型介面,指定T為Integer型,相應next回撥方法返回的T也替換成Integer型。感受一下,完美。 至於演算法方面不做多深究,這裡主要用來感受泛型介面,找找感覺。

泛型方法

泛型也可以用在方法上。泛型方法所在的類,可以是泛型類,也可以是普通類,沒相關性。 泛型方法指導原則:無論何時,只要你能做到,儘量使用泛型方法。 泛型方法的定義:只需將泛型引數列表放到返回值之前即可。 看程式碼:

public class GenericsMethods {
	 // 泛型方法:將引數列表寫到返回值之前就可以了
    public <T> void f(T x) {
        System.out.println(x.getClass().getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenericsMethods gm = new GenericsMethods();
        gm.f("");
        gm.f(20);
        gm.f(1.1);
        gm.f(1.0F);
        gm.f(gm);
    }
}
複製程式碼

列印結果:

java.lang.String
java.lang.Integer
java.lang.Double
java.lang.Float
cn.hubery.generic.GenericsMethods
複製程式碼

程式碼中,f()擁有型別引數,由該方法的返回型別前面的型別引數列表指明的。

注:

使用泛型類時,建立物件的時候必須指定型別引數的具體型別;</p>
使用泛型方法時,不必指明引數型別,編譯器會自行推斷出所需的具體型別;
複製程式碼

寫個通用的Generator 泛型類+泛型方法

public class BasicGenerator<T> implements Generator<T> {

    private Class<T> type;

    public BasicGenerator(Class<T> type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    public T next() {
        try {
          return type.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public static <T> Generator<T> create(Class<T> type) {
        return new BasicGenerator<T>(type);
    }
}
複製程式碼

寫個輔助物件類:

public class CountedObject {
    private static long counter = 0;
    private final long id = counter++;
    public long id() {
        return id;
    }

    public String toString() {
        return "CountedObject" + id;
    }
}
複製程式碼

寫個測試類:

public class BasicGeneratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        Generator<CountedObject> gen = BasicGenerator.create(CountedObject.class);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(gen.next());
        }
    }
}
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列印情況:

CountedObject0
CountedObject1
CountedObject2
CountedObject3
CountedObject4
複製程式碼

通過測試看到,用泛型方法建立Generator物件,大大減少程式碼量。泛型方法的入參要求傳入Class物件,故可以推斷出確切型別。還是得多揣摩下。

匿名內部類

待研究。

邊界

可以在泛型的引數型別上設定限制條件。 由於擦除動作會移除型別資訊,故用無界泛型引數呼叫的方法只是那些Object可用的方法。 如果將這個引數限制在某個型別的子集中,那我們就可以呼叫這些型別子集的方法。 為了設定這種限制,java的泛型用了extends關鍵字。 此處的extends與傳統意義上的類繼承不是一回事兒。 寫法是:TestClass<T extends LineClass>

package cn.hubery.generic.line;

import java.util.List;

public class EpicBattle {

    interface SuperPower{}
    interface XRayVision extends SuperPower {
        void seeThroughWalls();
    }

    interface SuperHearing extends SuperPower {
        void hearSubtleNoises();
    }

    interface SuperSmell extends SuperPower {
        void trackBySmell();
    }

    static class SuperHero<POWER extends SuperPower> {
        POWER power;
        SuperHero(POWER power) {
            this.power = power;
        }
        POWER getPower() {
            return power;
        }
    }

    class SuperSleuth<POWER extends XRayVision> extends SuperHero<POWER> {
        SuperSleuth(POWER power) {
            super(power);
        }
        void see() {
            power.seeThroughWalls();
        }
    }

    static class CanineHero<POWER extends SuperHearing & SuperSmell> extends SuperHero<POWER> {
        CanineHero(POWER power) {
            super(power);
        }
        void hear() {
            power.hearSubtleNoises();
        }
        void smell() {
            power.trackBySmell();
        }
    }

    static class SuperHearSmell implements SuperHearing, SuperSmell {

        @Override
        public void hearSubtleNoises() {

        }

        @Override
        public void trackBySmell() {

        }
    }

    static class DogBoy extends CanineHero<SuperHearSmell> {
        DogBoy() {
            super(new SuperHearSmell());
        }
    }

    static <POWER extends SuperHearing> void useSuperHearing(SuperHero<POWER> hero) {
        hero.getPower().hearSubtleNoises();
    }

    static <POWER extends SuperHearing & SuperSmell> void superFind(SuperHero<POWER> hero) {
        hero.getPower().hearSubtleNoises();
        hero.getPower().trackBySmell();
    }

    public static void main(String[] args) {
        DogBoy dogBoy = new DogBoy();
        useSuperHearing(dogBoy);
        superFind(dogBoy);
        List<? extends SuperHearing> audioBoys;
//        List<? extends SuperHearing & SuperSmell> dogBoy;// error
    }
}
複製程式碼

講真,有時候 意會不能言傳,容我回頭組織下語言再慢慢道來。

萬用字元

泛型參數列達式中的問號 ?

public class TPF {

    static class Fruit{}
    static class Apple extends Fruit{}

    public static void main(String[] args) {
        List<? extends Fruit> flist = Arrays.asList(new Apple());
//        flist.add(new Apple());// 不能隨意向flist中新增物件
//        flist.add(new Fruit());
        Apple a = (Apple) flist.get(0);
        flist.contains(new Apple());
        flist.indexOf(new Apple());
    }
}
複製程式碼

flist型別是List<? extends Fruit>,可以理解問:具有任何從Fruit繼承的型別的列表。但,這實際上不代表該List可以持有任何型別的Fruit。 萬用字元?引用的是明確的型別,因此意味著:某種flist飲用沒有指定的具體型別。 例子還沒想清楚怎麼寫,回頭補上。

注意事項

基本型別不能作為型別引數T

如:不能建立ArrayList之類的。如果需要,jdk會啟用自動包裝機制,int->Integer。

實現引數化介面

因為編譯器會擦除泛型引數,所以要注意,使用泛型類時儘量型別不一致。

過載

由於存在擦除,過載方法會產生相同的型別簽名,故:保險起見,方法名儘量不一致。

注: 剛通了個宵,白天睡了個回籠覺,平復心情中,現在整理思緒,關於泛型的理解會慢慢在本文中補充,歡迎拍磚。

剛才看了下,有幾位朋友提出:泛型,不是範型。錯別字,非常感謝。由於輸入法第一個是範型,然後就沒深究,也是自己不夠嚴謹,再次感謝幾位朋友的指正。

天星技術團QQ:557247785

歡迎來擾

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