前言
從今天開始進入Java基礎的複習，可能一個星期會有一篇的<十道簡單演算法>，我寫博文的未必都是正確的～如果有寫錯的地方請大家多多包涵並指正～
今天要複習的是泛型，泛型在Java中也是個很重要的知識點，本文主要講解基礎的概念，並不是高深的知識，如果基礎好的同學可以當複習看看～
一、什麼是泛型？
Java泛型設計原則：只要在編譯時期沒有出現警告，那麼執行時期就不會出現ClassCastException異常.
泛型：把型別明確的工作推遲到建立物件或呼叫方法的時候才去明確的特殊的型別
引數化型別:
- 把型別當作是引數一樣傳遞
<資料型別>只能是引用型別
相關術語：
ArrayList<E>中的E稱為型別引數變數ArrayList<Integer>中的Integer稱為實際型別引數- 整個稱為
ArrayList<E>泛型型別 - 整個
ArrayList<Integer>稱為引數化的型別ParameterizedType
二、為什麼需要泛型
早期Java是使用Object來代表任意型別的，但是向下轉型有強轉的問題，這樣程式就不太安全
首先，我們來試想一下：沒有泛型，集合會怎麼樣
- Collection、Map集合對元素的型別是沒有任何限制的。本來我的Collection集合裝載的是全部的Dog物件，但是外邊把Cat物件儲存到集合中，是沒有任何語法錯誤的。
- 把物件扔進集合中，集合是不知道元素的型別是什麼的，僅僅知道是Object。因此在get()的時候，返回的是Object。外邊獲取該物件，還需要強制轉換
有了泛型以後：
- 程式碼更加簡潔【不用強制轉換】
- 程式更加健壯【只要編譯時期沒有警告，那麼執行時期就不會出現ClassCastException異常】
- 可讀性和穩定性【在編寫集合的時候，就限定了型別】
2.1有了泛型後使用增強for遍歷集合
在建立集合的時候，我們明確了集合的型別了，所以我們可以使用增強for來遍歷集合！
//建立集合物件
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
//遍歷,由於明確了型別.我們可以增強for
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
複製程式碼三、泛型基礎
3.1泛型類
泛型類就是把泛型定義在類上，使用者使用該類的時候，才把型別明確下來....這樣的話，使用者明確了什麼型別，該類就代表著什麼型別...使用者在使用的時候就不用擔心強轉的問題，執行時轉換異常的問題了。
- 在類上定義的泛型，在類的方法中也可以使用！
/*
1:把泛型定義在類上
2:型別變數定義在類上,方法中也可以使用
*/
public class ObjectTool<T> {
private T obj;
public T getObj() {
return obj;
}
public void setObj(T obj) {
this.obj = obj;
}
}
複製程式碼- 測試程式碼：
使用者想要使用哪種型別，就在建立的時候指定型別。使用的時候，該類就會自動轉換成使用者想要使用的型別了。
public static void main(String[] args) {
//建立物件並指定元素型別
ObjectTool<String> tool = new ObjectTool<>();
tool.setObj(new String("鍾福成"));
String s = tool.getObj();
System.out.println(s);
//建立物件並指定元素型別
ObjectTool<Integer> objectTool = new ObjectTool<>();
/**
* 如果我在這個物件裡傳入的是String型別的,它在編譯時期就通過不了了.
*/
objectTool.setObj(10);
int i = objectTool.getObj();
System.out.println(i);
}
複製程式碼3.2泛型方法
前面已經介紹了泛型類了，在類上定義的泛型，在方法中也可以使用.....
現在呢，我們可能就僅僅在某一個方法上需要使用泛型....外界僅僅是關心該方法，不關心類其他的屬性...這樣的話，我們在整個類上定義泛型，未免就有些大題小作了。
- 定義泛型方法....泛型是先定義後使用的
//定義泛型方法..
public <T> void show(T t) {
System.out.println(t);
}
複製程式碼- 測試程式碼：
使用者傳遞進來的是什麼型別，返回值就是什麼型別了
public static void main(String[] args) {
//建立物件
ObjectTool tool = new ObjectTool();
//呼叫方法,傳入的引數是什麼型別,返回值就是什麼型別
tool.show("hello");
tool.show(12);
tool.show(12.5);
}
複製程式碼3.3泛型類派生出的子類
前面我們已經定義了泛型類，泛型類是擁有泛型這個特性的類，它本質上還是一個Java類，那麼它就可以被繼承
那它是怎麼被繼承的呢？？這裡分兩種情況
- 子類明確泛型類的型別引數變數
- 子類不明確泛型類的型別引數變數
3.3.1子類明確泛型類的型別引數變數
- 泛型介面
/*
把泛型定義在介面上
*/
public interface Inter<T> {
public abstract void show(T t);
}
複製程式碼- 實現泛型介面的類.....
/**
* 子類明確泛型類的型別引數變數:
*/
public class InterImpl implements Inter<String> {
@Override
public void show(String s) {
System.out.println(s);
}
}
複製程式碼3.3.2子類不明確泛型類的型別引數變數
- 當子類不明確泛型類的型別引數變數時，外界使用子類的時候，也需要傳遞型別引數變數進來，在實現類上需要定義出型別引數變數
/**
* 子類不明確泛型類的型別引數變數:
* 實現類也要定義出<T>型別的
*
*/
public class InterImpl<T> implements Inter<T> {
@Override
public void show(T t) {
System.out.println(t);
}
}
複製程式碼測試程式碼:
public static void main(String[] args) {
//測試第一種情況
//Inter<String> i = new InterImpl();
//i.show("hello");
//第二種情況測試
Inter<String> ii = new InterImpl<>();
ii.show("100");
}
複製程式碼值得注意的是：
- 實現類的要是重寫父類的方法，返回值的型別是要和父類一樣的！
- 類上宣告的泛形只對非靜態成員有效
3.4型別萬用字元
為什麼需要型別萬用字元？？？？我們來看一個需求.......
現在有個需求：方法接收一個集合引數，遍歷集合並把集合元素列印出來，怎麼辦？
- 按照我們沒有學習泛型之前，我們可能會這樣做：
public void test(List list){
for(int i=0;i<list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}
複製程式碼上面的程式碼是正確的，只不過在編譯的時候會出現警告，說沒有確定集合元素的型別....這樣是不優雅的...
- 那我們學習了泛型了，現在要怎麼做呢？？有的人可能會這樣做：
public void test(List<Object> list){
for(int i=0;i<list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}
複製程式碼這樣做語法是沒毛病的，但是這裡十分值得注意的是：該test()方法只能遍歷裝載著Object的集合！！！
強調：泛型中的<Object>並不是像以前那樣有繼承關係的，也就是說List<Object>和List<String>是毫無關係的！！！！
那現在咋辦？？？我們是不清楚List集合裝載的元素是什麼型別的，List<Objcet>這樣是行不通的........於是Java泛型提供了型別萬用字元 ?
所以程式碼應該改成這樣：
public void test(List<?> list){
for(int i=0;i<list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}
複製程式碼?號萬用字元表示可以匹配任意型別，任意的Java類都可以匹配.....
現在非常值得注意的是，當我們使用?號萬用字元的時候：就只能調物件與型別無關的方法，不能呼叫物件與型別有關的方法。
記住，只能呼叫與物件無關的方法，不能呼叫物件與型別有關的方法。因為直到外界使用才知道具體的型別是什麼。也就是說，在上面的List集合，我是不能使用add()方法的。因為add()方法是把物件丟進集合中，而現在我是不知道物件的型別是什麼。
3.4.1設定萬用字元上限
首先，我們來看一下設定萬用字元上限用在哪裡....
現在，我想接收一個List集合，它只能運算元字型別的元素【Float、Integer、Double、Byte等數字型別都行】，怎麼做？？？
我們學習了萬用字元，但是如果直接使用萬用字元的話，該集合就不是隻能運算元字了。因此我們需要用到設定萬用字元上限
List<? extends Number>
複製程式碼上面的程式碼表示的是：List集合裝載的元素只能是Number的子類或自身
public static void main(String[] args) {
//List集合裝載的是Integer，可以呼叫該方法
List<Integer> integer = new ArrayList<>();
test(integer);
//List集合裝載的是String，在編譯時期就報錯了
List<String> strings = new ArrayList<>();
test(strings);
}
public static void test(List<? extends Number> list) {
}
複製程式碼3.4.2設定萬用字元下限
既然上面我們已經說了如何設定萬用字元的上限，那麼設定萬用字元的下限也不是陌生的事了。直接來看語法吧
//傳遞進來的只能是Type或Type的父類
<? super Type>
複製程式碼設定萬用字元的下限這並不少見，在TreeSet集合中就有....我們來看一下
public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
this(new TreeMap<>(comparator));
}
複製程式碼那它有什麼用呢？？我們來想一下，當我們想要建立一個TreeSet<String>型別的變數的時候，並傳入一個可以比較String大小的Comparator。
那麼這個Comparator的選擇就有很多了，它可以是Comparator<String>，還可以是型別引數是String的父類，比如說Comparator<Objcet>....
這樣做，就非常靈活了。也就是說，只要它能夠比較字串大小，就行了
值得注意的是：無論是設定萬用字元上限還是下限，都是不能操作與物件有關的方法，只要涉及到了萬用字元，它的型別都是不確定的！
3.5萬用字元和泛型方法##
大多時候，我們都可以使用泛型方法來代替萬用字元的.....
//使用萬用字元
public static void test(List<?> list) {
}
//使用泛型方法
public <T> void test2(List<T> t) {
}
複製程式碼上面這兩個方法都是可以的.....那麼現在問題來了，我們使用萬用字元還是使用泛型方法呢？？
原則：
- 如果引數之間的型別有依賴關係，或者返回值是與引數之間有依賴關係的。那麼就使用泛型方法
- 如果沒有依賴關係的，就使用萬用字元，萬用字元會靈活一些.
3.6泛型擦除
泛型是提供給javac編譯器使用的，它用於限定集合的輸入型別，讓編譯器在原始碼級別上，即擋住向集合中插入非法資料。但編譯器編譯完帶有泛形的java程式後，生成的class檔案中將不再帶有泛形資訊，以此使程式執行效率不受到影響，這個過程稱之為“擦除”。
3.6.1相容性
JDK5提出了泛型這個概念，但是JDK5以前是沒有泛型的。也就是泛型是需要相容JDK5以下的集合的。
當把帶有泛型特性的集合賦值給老版本的集合時候，會把泛型給擦除了。
值得注意的是：它保留的就型別引數的上限。
List<String> list = new ArrayList<>();
//型別被擦除了，保留的是型別的上限，String的上限就是Object
List list1 = list;
複製程式碼如果我把沒有型別引數的集合賦值給帶有型別引數的集合賦值，這又會怎麼樣？？
List list = new ArrayList();
List<String> list2 = list;
複製程式碼它也不會報錯，僅僅是提示“未經檢查的轉換”
四、泛型的應用
當我們寫網頁的時候，常常會有多個DAO，我們要寫每次都要寫好幾個DAO，這樣會有點麻煩。
那麼我們想要的效果是什麼呢？？只寫一個抽象DAO，別的DAO只要繼承該抽象DAO，就有對應的方法了。
要實現這樣的效果，肯定是要用到泛型的。因為在抽象DAO中，是不可能知道哪一個DAO會繼承它自己，所以是不知道其具體的型別的。而泛型就是在建立的時候才指定其具體的型別。
- 抽象DAO
public abstract class BaseDao<T> {
//模擬hibernate....
private Session session;
private Class clazz;
//哪個子類調的這個方法，得到的class就是子類處理的型別（非常重要）
public BaseDao(){
Class clazz = this.getClass(); //拿到的是子類
ParameterizedType pt = (ParameterizedType) clazz.getGenericSuperclass(); //BaseDao<Category>
clazz = (Class) pt.getActualTypeArguments()[0];
System.out.println(clazz);
}
public void add(T t){
session.save(t);
}
public T find(String id){
return (T) session.get(clazz, id);
}
public void update(T t){
session.update(t);
}
public void delete(String id){
T t = (T) session.get(clazz, id);
session.delete(t);
}
}
複製程式碼- 繼承抽象DAO，該實現類就有對應的增刪改查的方法了。
CategoryDao
public class CategoryDao extends BaseDao<Category> {
}
複製程式碼BookDao
public class BookDao extends BaseDao<Book> {
}
複製程式碼五、最後
泛型的基礎就介紹到這裡了，如果以後有需要的話再進行深入研究吧～如果覺得該文章幫助到你，不妨點個贊，關注公眾號一波～
參考資料:
- Core Java
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