java（36）：泛型

日期：2017/11/25

     泛型的使用能夠解決處理不同類型資料時遇到的困難。泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本質是參數化類型，也就是說所操作的資料類型被指定為一個參數。這種參數類型可以用在類、接口和方法的建立中，分别稱為泛型類、泛型接口、泛型方法。 Java語言引入泛型的好處是安全簡單。

     在Java SE 1.5之前，沒有泛型的情況的下，通過對類型Object的引用來實作參數的“任意化”，“任意化”帶來的缺點是要做顯式的強制類型轉換，而這種轉換是要求開發者對實際參數類型可以預知的情況下進行的。對于強制類型轉換錯誤的情況，編譯器可能不提示錯誤，在運作的時候才出現異常，這是一個安全隐患。

     泛型的好處是在 編譯的時候檢查類型安全，并且所有的強制轉換都是自動和隐式的，以提高代碼的重用率。

代碼例子1：

package com.code.generic_paradigm;
//ArrayList<String> a  ; ArrayList  b
import java.util.ArrayList;

public class test02 {
  public static void main(String[] args){
    ArrayList<String> a = new ArrayList<String>();  
    ArrayList  b = new ArrayList();  
    Class c1 = a.getClass();  
    Class c2 = b.getClass();  
    System.out.println(c1.getClass().getName());
    System.out.println(c2.getClass().getName());
    System.out.println(c1 == c2); //true  
  }
}      

代碼例子2：

package com.code.generic_paradigm;

class FX<T>{
  private T ob;
  public FX(T ob){
    this.ob = ob ;    
  }
  public T getob(){
    return ob;
  }
  public void showetype(){
    System.out.println("T real parttern is :"+ob.getClass().getName());
  }
}

public class test01 {
  public static void main(String [] args){
    FX<Integer> intob = new FX<Integer>(100) ;
    intob.showetype();
    System.out.println("value="+intob.getob());
    System.out.println("------------------");
    
    FX<String> strob = new FX<String>("mmb");
    strob.showetype();
    System.out.println("value="+strob.getob());
  }

}      

輸出結果：

T real parttern is :java.lang.Integer
value=100
------------------
T real parttern is :java.lang.String
value=mmb      

泛型的好處：

（1）類型安全。 

通過知道使用泛型定義的變量的類型限制，編譯器可以更有效地提高Java程式的類型安全。 

（2）消除強制類型轉換。 

消除源代碼中的許多強制類型轉換。這使得代碼更加可讀，并且減少了出錯機會。所有的強制轉換都是自動和隐式的。

（3）提高性能。 

[java] 

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1. new ArrayList();
2. "CSDN_SEU_Cavin ");
3. 0);

[java] 

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1. new ArrayList<String>();
2. "CSDN_SEU_Cavin ");
3. 0);

對于上面的兩段程式，由于泛型所有工作都在編譯器中完成，javac編譯出來的位元組碼是一樣的（隻是更能確定類型安全），那麼何談性能提升呢？是因為在泛型的實作中，編譯器将強制類型轉換插入生成的位元組碼中，但是更多類型資訊可用于編譯器這一事實，為未來版本的 JVM 的優化帶來了可能。

注意事項

（1）泛型的類型參數隻能是類類型（包括自定義類），不能是簡單類型。

（2）泛型的類型參數可以有多個。

（3）不能對确切的泛型類型使用instanceof操作。如下面的操作是非法的，編譯時會出錯。

[java] 

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1. if(ex_num instanceof FX<Number>){
2. }

（4）不能建立一個确切的泛型類型的數組。

[java] 

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1. new List<String>[10]; // Not really allowed.
2. Object o = lsa;
3. Object[] oa = (Object[]) o;
4. new ArrayList<Integer>();
5. new Integer(3));
6. 1] = li; // Unsound, but passes run time store check
7. 1].get(0); // Run-time error: ClassCastException.

這種情況下，由于JVM泛型的擦除機制，在運作時JVM是不知道泛型資訊的，是以可以給oa[1]賦上一個ArrayList<Integer>而不會出現異常，但是在取出資料的時候卻要做一次類型轉換，是以就會出現ClassCastException，如果可以進行泛型數組的聲明，上面說的這種情況在編譯期将不會出現任何的警告和錯誤，隻有在運作時才會出錯。

下面采用通配符的方式是被允許的：

[java] 

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 ​​​​​​​​

1. new List<?>[10]; // OK, array of unbounded wildcard type.
2. Object o = lsa;
3. Object[] oa = (Object[]) o;
4. new ArrayList<Integer>();
5. new Integer(3));
6. 1] = li; // Correct.
7. 1].get(0); // OK