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Java 泛型背後是什麼

這一節主要講的内容是java中泛型的應用,通過該篇讓大家更好地了解泛型,以及面試中經常說的泛型類型擦除是什麼概念,今天就帶着這幾個問題一起看下:

舉一個簡單的例子:

Java 泛型背後是什麼

這裡可以看出來在代碼編寫階段就已經報錯了,不能往string類型的集合中添加int類型的資料。

那可不可以往List集合中添加多個類型的資料呢,答案是可以的,其實我們可以把list集合當成普通的類也是沒問題的,那麼就有下面的代碼:

Java 泛型背後是什麼

從這裡可以看出來,不定義泛型也是可以往集合中添加資料的,是以說泛型隻是一種類型的規範,在代碼編寫階段起一種限制。

下面我們通過例子來介紹泛型背後資料是什麼類型

public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}      

上面定義了一個泛型的類,然後我們通過反射擷取屬性和getValue方法傳回的資料類型:

Java 泛型背後是什麼
Java 泛型背後是什麼

從日志上看到通過反射擷取到的屬性是Object類型的,在方法中傳回的是string類型,是以咋們可以思考在getValue方法裡面實際是做了個強轉的動作,将object類型的value強轉成string類型。是的,沒錯,因為泛型隻是為了限制我們規範代碼,而對于編譯完之後的class交給虛拟機後,對于虛拟機它是沒有泛型的說法的,所有的泛型在它看來都是object類型,是以泛型擦除是對于虛拟機而言的。

下面我們再來看一種泛型結構:

Java 泛型背後是什麼

這裡我将泛型加了個關鍵字extends,對于泛型寫得多的夥伴們來說,extends是限制了泛型是向下繼承的,最後我們通過反射擷取value的類型是String類型的,是以這裡也不難看出,加extends關鍵字其實最終目的是限制泛型是屬于哪一類的。是以我們在編寫代碼的時候如果沒有向下相容類型,會警告錯誤的:

Java 泛型背後是什麼

大家有沒有想過為啥要用泛型呢,既然說了泛型其實對于jvm來說都是Object類型的,那咱們直接将類型定義成Object不就是的了,這種做法是可以,但是在拿到Object類型值之後,自己還得強轉,是以泛型減少了代碼的強轉工作,而将這些工作交給了虛拟機。

比如下面我們沒有定義泛型的例子:

Java 泛型背後是什麼

勢必在getValue的時候代碼有個強轉的過程,是以在能用泛型的時候,盡量用泛型來寫,而且我認為一個好的架構師,業務的抽取是離不開泛型的定義。

常見的泛型主要有作用在普通類上面,作用在抽象類、接口、靜态或非靜态方法上。

類上面的泛型

比如實際項目中,我們經常會遇到服務端傳回的接口中都有errMsg、status等公共傳回資訊,而變動的資料結構是data資訊,是以我們可以抽取公共的BaseBean:
public class BaseBean<T> {
    public String errMsg;
    public T data;
    public int status;
}
抽象類或接口上的泛型
public abstract class BaseAdapter<T> {
    List<T> DATAS;
}

public interface Factory<T> {
    T create();
}


public static <T> T getData() {
    return null;
}
多元泛型
public interface Base<K, V> {
    void setKey(K k);

    V getValue();
}
泛型二級抽象類或接口
public interface BaseCommon<K extends Common1, V> extends Base<K, V> {
}

public abstract class BaseCommon<K extends Common1, V> implements Base<K, V> {
}
      

抽象裡面包含抽象

public interface Base<K, V> {

   void addNode(Map<K, V> map);

   Map<K, V> getNode(int index);
}

public abstract class BaseCommon<K, V> implements Base<K, V> {
   
   LinkedList<Map<K, V>> DATAS = new LinkedList<>();

   @Override
   public void addNode(Map<K, V> map) {
       DATAS.addLast(map);
   }

   @Override
   public Map<K, V> getNode(int index) {
       return DATAS.get(index);
   }

}      

<?>通配符

<?>通配符和<T>差別是<?>在你不知道泛型類型的時候,可以用<?>通配符來定義,下面通過一個例子來看看<?>的用處:

public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}


public class Common1 extends Common {
}      

在定義的時候将Common的泛型指向Common1的泛型,可以看到直接提示有問題,這裡可以想,雖然Common1是繼承自Common的,但是并不代表BaseBean之間是等量的,在開篇也講過,如果泛型傳入的是什麼類型,那麼在BaseBean中的getValue傳回的類型就是什麼,是以可以想兩個不同的泛型類肯定是不等價的,但是如果我這裡寫呢:

public static void main(String[] args) {
    BaseBean<Common> commonBaseBean = new BaseBean<>();
    
    BaseBean<?> common1BaseBean = commonBaseBean;
    try {
        
        Method setValue = common1BaseBean.getClass().getDeclaredMethod("setValue", Object.class);
        setValue.invoke(common1BaseBean, "123");
        Object value = common1BaseBean.getValue();
        System.out.println("result:" + value);
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvocationTargetException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}      

在上面如果定義的泛型是通配符是可以等價的,因為此時的setValue的參數是Object類型,是以能直接将上面定義的泛型賦給通配符的BaseBean。

通配符不能定義在類上面、接口或方法上,隻能作用在方法的參數上

Java 泛型背後是什麼

其他的幾種情況自己去嘗試,正确的使用通配符:

public void setClass(Class<?> class){
    
}      

<T extends >、<T super >、<? extends >、<? super >

<T extends **>表示上限泛型、<T super **>表示下限泛型

為了示範這兩個通配符的作用,增加了一個類:

Java 泛型背後是什麼
public class Common extends BaseCommon{
}      
Java 泛型背後是什麼

第二個定義的泛型是不合法的,因為BaseCommon是Common的父類,超出了Common的類型範圍。

<T super >不能作用在類、接口、方法上,隻能通過方法傳參來定義泛型

在BaseBean裡面定義了個方法:

public void add(Class<? super Common> clazz) {
}      
Java 泛型背後是什麼