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Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

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每博一文案

聽到過這樣一句話:“三觀沒有标準。在烏鴉的世界裡,天鵝也有罪。”
環境、閱曆的不同,造就了每個人獨有的世界觀、人生觀、價值觀。
三觀并無對錯高下,隻有同與不同。恰如飛鳥不用和遊魚同行,高山不必同流水相逢。
總用自己的尺子去度量别人,無疑是一種狹隘。面對不同時,隻有懂得尊重對方,才能跳出固有的認知,看得更高更遠。
這個世界上沒有标準答案,人不是隻有一種活法。
           

文章目錄

    • Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
    • 每博一文案
    • 1. 泛型概述
    • 2. 為什麼要使用泛型
    • 3. 集合中使用泛型
    • 4. 自定義泛型結構
      • 4.1 輸入參數命名約定
      • 4.2 自定義泛型結構的接口
      • 4.3 自定義泛型結構的類
        • 4.3.1 含有泛型的類執行個體化對象
      • 4.4 自定義泛型結構的方法
    • 5. 泛型在繼承上的展現
    • 6. <泛型> 中的 通配符
      • 6.1 通配符的使用:注意點
      • 6.2 有限制的通配符
        • 6.2.1 無界通配符
        • 6.2.2 上界通配符
        • 6.2.3 下界通配符
    • 7. 對泛型的限制(泛型的使用上的注意事項)
    • 8. 泛型應用舉例
    • 9. 總結:
    • 10. 最後:

1. 泛型概述

在任何不重要的軟體項目中,錯誤都隻是生活中的事實。 仔細的計劃,程式設計和測試可以幫助減少他們的普遍性,但不知何故,在某個地方,他們總是會找到一種方法來進入你的代碼。 随着新功能的推出以及您的代碼庫規模和複雜性的增加,這一點變得尤為明顯。

幸運的是,一些錯誤比其他錯誤更容易被發現。例如,編譯時錯誤可以在早期發現; 你可以使用編譯器的錯誤資訊來找出問題所在,然後修正它。運作時錯誤,然而,可能是更多的問題; 它們并不總是立即出現,而且當它們這樣做時,它可能在程式中的某一點遠離問題的實際原因。

泛型通過在編譯時檢測更多的錯誤來增加代碼的穩定性。

  • 泛型的設計背景

集合容器類在設計階段/聲明階段不能确定這個容器到底實際存的是什麼類型的對象,是以在JDK1.5之前隻能把元素類型設計為 Object,JDK1.5 之後使用泛型來 解決。因為這個時候除了元素的類型不确定,其他的部分是确定的,例如關于 這個元素如何儲存,如何管理等是确定的,是以此時把元素的類型設計成一個參數,這個類型參數叫做泛型。Collection,List,ArrayList 這個就是類型參數,即泛型。

  • 泛型的概述
    • 所謂的泛型,就是允許在定義類,接口時通過一個辨別

      <T>

      類中某個屬性的類型或者時某個方法的傳回值以及參數類型。或者換句話說:就是限定類/接口/方法(參數/傳回值)的類型。特别的就是限定集合中存儲的資料類型。這個類型參數将在使用時(例如:繼承或實作這個接口,用這個類型聲明變量,建立對象時) 确定(即傳入實際的類型參數,也稱為 “類型實參”)。
    • 從 JDK1.5 以後,java 引入了 “參數化類型 (

      Parameterized type

      )” 的概念,允許我們在建立集合時再指定集合元素的類型,正如: List<String> ,這表明該 List 集合隻能存儲 字元串String類型的對象 。
    • JDK1.5 改寫了集合架構中全部接口和類,為這些接口,類增加了泛型支援,進而可以在聲明集合變量,建立集合對象時傳入 類型實參。

2. 為什麼要使用泛型

那麼為什麼要有泛型呢,直接Object 不是也可以存儲資料嗎?

  1. 解決元素存儲的安全性問題,好比商品,藥品标簽,不會弄錯
  2. 解決擷取資料元素時,需要類型強制轉換的問題,好比不用每回拿藥,藥品都要辨識,是否拿錯誤。

如下舉例:

沒有使用泛型

我們建立一個 ArrayList 集合不使用泛型,預設存儲的是 Object 類型,用來存儲 學生的成績 int 類型,添加成績時不小心添加了

學生的姓名,因為該集合沒有使用泛型,預設是Object 類型,什麼都可以存儲,是以也把這個輸入錯誤的 學生姓名給存儲進去了。

當我們把 ArrayList 集合當中的存儲的資料取出 (強制轉換為 int 類型的資料成績時),報異常:

java.lang.ClassCastException

類型轉換異常。因為你其中集合當中存儲了一個學生的姓名,String 是無法強制轉換成 int 類型的。

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import java.util.ArrayList;

public class GenericTest {
    // 沒有使用泛型
    public static void main(String[] args) {
        // 定義了泛型沒有使用的話,預設是 Object 類型存儲
        ArrayList arrayList = new ArrayList();

        // 添加成績
        arrayList.add(99);
        arrayList.add(89);
        arrayList.add(79);

        // 問題一:存儲的類型不安全
        // 不小心添加了一個學生的姓名
        arrayList.add("Tom");

        for (Object o : arrayList) {
            // 問題二: 強轉時,可能出現ClassCastException 異常
            int stuScore = (Integer)o;  // 因為你存儲的類型可能與強制轉換的類型,沒有繼承關鍵,執行個體關系
            // 導緻轉換失敗.
            System.out.println(stuScore);
        }
    }
}

           
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使用了泛型

将 ArrayLsit 集合定義為

ArrayList<Integer>

使用上泛型,限定了該集合隻能存儲 Integer 類型的資料,其它類型的無法存入進到集合當中,編譯的時候就會報錯。

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import java.util.ArrayList;

public class GenericTest {
    // 使用上泛型
    public static void main(String[] args) {
        // 泛型限定了存儲類型,泛型指定定義引用類型,基本資料類型不行
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        // 使用了泛型: 就會進行類型檢查,保證資料的安全
        arrayList.add(99);  // 包裝類,自動裝箱
        arrayList.add(78);
        arrayList.add(76);
        arrayList.add(89);
        arrayList.add(88);

        // arrayList.add("Tom"); // 存儲不符合泛型的資料,編譯無法通過。
        for (Integer integer : arrayList) {
            int stuScore = integer;  // 不需要強制轉換自動拆箱

            System.out.println(stuScore);
        }
    }

}
           
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Java泛型可以保證如果程式在編譯時沒有發出警告,運作時就不會産生

java.lang.ClassCastException

異常。同時代碼更加簡潔,健壯 。

簡而言之,在定義類,接口和方法時,泛型使 類型(類和接口)成為參數。 就像方法聲明中使用的更熟悉的 形式參數 一樣,類型參數為您提供了一種方法, 讓您在不同的輸入中重用相同的代碼。差別在于形式參數的輸入是值,而類型參數的輸入是類型。

使用泛型的代碼比非泛型代碼有許多優點:

  • 編譯時更強大的類型檢查。

    Java 編譯器将強類型檢查應用于通用代碼,并在代碼違反類型安全性時發出錯誤。修複編譯時錯誤比修複運作時錯誤要容易得多。

  • 消除強制轉換 。

3. 集合中使用泛型

在 Java SE 7 和更高版本中,隻要編譯器可以根據上下文确定或推斷類型參數,就可以用一組空類型參數(

<>

)替換調用泛型類的構造函數所需的類型參數。 這一對尖括号,

<>

,非正式地稱為鑽石。例如,您可以使用以下語句建立

Box <Integer>

的執行個體:

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在 List集合中使用泛型,存取資料

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class GenericTest2 {
    // List 集合中使用泛型存取資料
    public static void main(String[] args) {
        // 使用泛型<String> 限定 List 集合存儲的類型對象,
        // 注意:泛型中隻能存儲引用類型的,基本資料類型不可以(int,double)
        List<String> list = new ArrayList<>();

        list.add("Tom");
        list.add("李華");
        list.add("張三");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();

        while(iterator.hasNext()) {
            String s = iterator.next();
            System.out.println(s);
        }

    }
}

           
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在Set集合中使用泛型,存取資料

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class GenericTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // Set 集合中使用泛型存取資料
        // 使用泛型<Integer> 限定Set 集合存儲的類型對象
        // 注意:泛型中隻能存儲引用類型的,基本資料類型不可以(int,double)
        Set<Integer> set = new HashSet<>();

        set.add(1);
        set.add(2);
        set.add(3);

        Iterator<Integer> iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Integer next = iterator.next();
            System.out.println(next);
        }
    }
           
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在 Map 集合中使用泛型存取資料

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class GenericTest2 {
    // Map 集合中使用泛型存取資料
    public static void main(String[] args) {
        // 使用泛型<String,Integer> 限定 Map 集合存儲的類型對象
        // 注意:泛型中隻能存儲引用類型的,基本資料類型不可以(int,double) 
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Tom", 99);
        map.put("李華", 89);
        map.put("張三", 79);

        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entries.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<String, Integer> entry = iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());

        }
    }
}
           
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泛型是可以被嵌套的,多層嵌套泛型

Set<Map.Entry<T>>

Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entries.iterator();
// 這裡泛型嵌套了兩層: Set<Map.Entry<>> 這是一層
//      内部還有一層: Map.Entry<String,Integer> 這是第二層
           

4. 自定義泛型結構

4.1 輸入參數命名約定

按照慣例,類型參數名稱是單個大寫字母。這與你已經知道的變量命名約定形成了鮮明的對比 ,并且有很好的理由:沒有這個約定,很難區分類型變量和普通類或接口名稱。

最常用的類型參數名稱是:

  • E - 元素(由 Java 集合架構廣泛使用)
  • K - Key
  • N - Number
  • T - Type
  • V - Value
  • S,U,V etc. - 2nd, 3rd, 4th types

4.2 自定義泛型結構的接口

一個泛型接口的定義格式如下:

接口中的泛型可以定義一個,也可以定義多個,多個泛型 T 使用逗号

,

分隔開來。

public interface MyGeneric<T1, T2, ..., Tn> {
}
           

接口中的泛型 T ,可以在抽象方法中應用起來:

在抽象方法中作為 方法值 T

public interface MyGeneric<T> {

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法:泛型作為傳回值;
    public T fun();
}
           

在抽象方法中作為 參數 T

public interface MyGeneric<T> {
    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: 泛型作為參數
    public void fun2(T t);

}
           

既作為抽象方法中的傳回值 T ,又作為抽象方法中的 參數 T

public interface MyGeneric<T> {
    
    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: T 泛型作為傳回值,參數
    public T fun3(T t);

}
           
public interface MyGeneric<T> {

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法:泛型作為傳回值;
    public T fun();

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: 泛型作為參數
    public void fun2(T t);

    // 定義含有泛型的 T 抽象方法: T 泛型作為傳回值,參數
    public T fun3(T t);

}
           

4.3 自定義泛型結構的類

一個泛型類的定義格式如下:

由尖括号(

<>

)分隔的類型參數部分在類名後面。它指定了類型參數(也稱為類型變量)T1,T2,…,和Tn。

要更新 Box 類以使用泛型,可以通過将代碼

public class Box

更改為

public class Box <T>

來建立泛型類型聲明。 這引入了類型變量 T,可以在類中的任何地方(非靜态方法,屬性,參數,傳回值)使用。

把一個集合中的内容限制為一個特定的資料類型,這就是泛型背後的核心思想。

注意:含有泛型的類的構造器的建立,和沒有使用泛型一樣建立構造器,就可以了,不要附加你的奇思妙想

如下:

public class Box<T> {
    
    // 泛型<T> 應用類屬性當中
    T t;

    
    // 無參構造器
    public Box() {
        
    }
    
    // 帶泛型參數構造器
    public Box(T t) {
        this.t = t;
    }
}
           

具體如下代碼

public class Box<T> {

    // 泛型<T> 應用類屬性當中
    T t;


    // 無參構造器
    public Box() {

    }

    // 帶泛型參數構造器
    public Box(T t) {
        this.t = t;
    }


    // 泛型<T> 應用到方法傳回值中
    public T fun() {
       return null;
    }

    // 泛型<T> 應用到參數當中
    public void fun2(T t) {

    }

    // 泛型<T> 應用到傳回值,參數當中
    public T set(T t) {
        return null;
    }


}



           

注意異常類中不可以使用泛型<T> 編譯無法通過

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不可以使用泛型建立數組,編譯無法通過

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但是我們可以用,特殊方法實作如下:通過建立一個 new Object[] 的數組,再強制轉換為 T[] 泛型數組,因為泛型預設沒有使用的話,是 Object 類型。

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泛型不可以作為執行個體化對象出現,因為泛型是在執行個體化的時候才确定該泛型具體的類型是什麼的,如果直接對泛型執行個體化,你都不知道執行個體化成什麼類型的對象的。 是以直接編譯無法通過。

如下:

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4.3.1 含有泛型的類執行個體化對象

帶有泛型的執行個體化:一定要在類名/接口後面指定類型參數的值(類型)。如下:

**JDK 7 ** 版本以後可以省略

=

等号右邊的 <>泛型聲明了,隻要聲明左邊的就可以了。就算你右邊附加上了<>泛型聲明, 預設也是會被省略的。

注意泛型和集合一樣,隻能存儲引用類型的資料,泛型不能用基本資料類型填充,必須使用引用類型填充,這裡包裝類就起到了非常重要的作用了。

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4.4 自定義泛型結構的方法

泛型方法 是引入自己的類型參數的方法。這與聲明泛型類型相似,但是類型參數的作用域僅限于聲明它的方法。允許使用靜态和非靜态泛型方法,以及泛型類構造函數。

泛型方法的文法包括一個類型參數清單,裡面的尖括号出現在方法的傳回類型之前。對于靜态泛型方法,類型參數部分必須出現在方法的傳回類型之前。

泛型方法,與該類是不是含有泛型類無關 ,換句話說:泛型方法所屬的類是不是泛型類都沒有關系,同樣可以定義泛型方法。

定義非靜态泛型方法格式如下:

通路權限修飾符 <泛型>(表示泛型方法不可省略) 傳回類型 方法名(參數類型 參數名) 抛出的異常 

           
public <E> E fun3(E e) {
    return e;
}
           

定義靜态泛型方法格式如下:在附加上一個 static 靜态修飾,

通路權限修飾符 static  <泛型>(表示泛型方法不可省略) 傳回類型 方法名(參數類型 參數名) 抛出的異常 
           
public static <E> E fun4(E e) {
        System.out.println("靜态:泛型方法,泛型作為傳回值,參數"+e);
        return e;
}
           
package blogs.blog8;

public class GenericTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 泛型方法的調用:


    }

}

class MyClass {

    // 泛型方法,無傳回值的
    public <E> void fun() {
        System.out.println("泛型方法,無傳回值,無參數的");
    }

    // 泛型方法: 泛型作為參數傳入
    public <E> void fun2(E e) {
        System.out.println("泛型方法,無傳回值,有泛型參數"+e);
    }

    // 泛型方法: 泛型作為傳回值,和參數
    public <E> E fun3(E e) {
        System.out.println("泛型方法,泛型作為傳回值,參數"+e);
        return e;
    }

    public static <E> E fun4(E e) {
        System.out.println("靜态:泛型方法,泛型作為傳回值,參數"+e);
        return e;
    }
}

           

泛型方法的調用和沒有普通的方法一樣的方式調用,沒有什麼差別,差別是在 JVM 運作編譯的時候的不同。調用是一樣的方法如下

package blogs.blog8;



public class GenericTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 泛型方法的調用:
        MyClass myClass = new MyClass();
        myClass.fun();
        myClass.fun2(new String("Hello"));
        String s = myClass.fun3("你好世界");
        System.out.println(s);

        System.out.println("**********");
        String s2 = MyClass.fun4("Hello Wrold");
        System.out.println(s2);


    }

}

class MyClass {

    // 泛型方法,無傳回值的
    public <E> void fun() {
        System.out.println("泛型方法,無傳回值,無參數的");
    }

    // 泛型方法: 泛型作為參數傳入
    public <E> void fun2(E e) {
        System.out.println("泛型方法,無傳回值,有泛型參數"+e);
    }

    // 泛型方法: 泛型作為傳回值,和參數
    public <E> E fun3(E e) {
        System.out.println("泛型方法,泛型作為傳回值,參數"+e);
        return e;
    }

    public static <E> E fun4(E e) {
        System.out.println("靜态:泛型方法,泛型作為傳回值,參數"+e);
        return e;
    }
}

           
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

泛型方法在你調用的時候,就會推斷出你要

<E>

泛型的具體的類型了。 如下:

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

5. 泛型在繼承上的展現

關于父類中含有泛型<> 對應的子類的對父類泛型的處理情況:如下

  • 父類有泛型,子類繼承父類:不保留父類中的泛型,擦除了父類中的泛型(預設是 Object)
// 父類
class Father<T1,T2> {

}


// 子類沒有保留父類的泛型,擦除了: 等價于class Son extends Father<Object,Object>{}
class Son1 extends Father{

}

           
  • 父類有泛型,子類繼承父類:并指明了父類的泛型(具體類型)

注意: 由于子類在繼承泛型的父類/實作的接口時,指明了泛型具體是什麼類型,是以執行個體化子類對象時,不再需要指明泛型了。

但是單獨執行個體化父類還是要指明其泛型的具體類型的。

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 子類保留了父類的泛型,并指明了父類中泛型的具體類型
class Son2 extends Father<String,Integer> {
    
}

           
  • 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的泛型(并沒有指明具體類型)

注意: 因為子類并沒有指明父類泛型的具體類型,是以子類要沿用上父類的泛型**<>**進而對父類上的泛型(賦予具體類型),不然編譯無法通過。

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 子類保留了父類的泛型,并沒有指明父類的具體類型
// 注意:因為沒有指明父類泛型的具體類型,是以子類要沿用上父類的泛型<>進而對父類上的泛型(賦予具體類型)
class Son3<T1,T2> extends Father<T1,T2> {

}

           
  • 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的泛型(并沒有指明具體類型),外加子類定義自己獨有的泛型

注意: 因為子類并沒有指明父類泛型的具體類型,是以子類要沿用上父類的泛型**<>**進而對父類上的泛型(賦予具體類型),不然編譯無法通過。

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 子類繼承父類:并保留了父類的泛型(并沒有指明具體類型),外加子類定義自己獨有的泛型
class Son4<T1,T2,E,E2> extends Father<T1,T2> {
    
}

           
  • 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的

    部分

    泛型(部分指明了父類的泛型具體類型,部分沒有指明父類的泛型具體類型),外加子類定義自己獨有的泛型

注意: 因為子類并沒有指明父類泛型的具體類型,是以子類要沿用上父類的泛型**<>**進而對父類上的泛型(賦予具體類型),不然編譯無法通過。

// 父類
class Father<T1,T2> {

}

// 父類有泛型,子類繼承父類:并保留了父類的`部分`泛型(部分指明了父類的泛型具體類型,部分沒有指明父類的泛型具體類型),外加子類定義自己獨有的泛型
class Son4K<T2,E,E2> extends Father<String,T2> {
    
}
           

6. <泛型> 中的 通配符

泛型的多态性上的使用

  • 注意: ArrayList<String> 和 ArrqayList<Intger> 是兩種不同的類型,雖然它們整體上是都是 ArrayList 集合類,但是所指定的泛型(指明的類型不同,導緻存儲的類型不同) ,編譯時被鑒定為了兩種不同的類型,無法互相引用指派。但是,在運作時隻有一個 ArrayList 被加載到 JVM 中,因為類一樣的,所存儲的類型不同而已,類僅僅隻會加載一次到i記憶體當中。
  • 簡單的說:就是泛型不同的不可以互相引用指派 ,編譯無法通過。

如下代碼:

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

兩個泛型相同的類型可以引用指派如下

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

根據上述情況,我們對不同的泛型(具體指明的類型) 需要定義不同的方法了。注意: 如果是的泛型<指明的具體類型>不同是無法重載方法的。

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>();
        
        fun1(arrayList);  // <String>
        fun2(arrayList2); // <Integer>
    }


    public static void fun1(List<String> list) {

    }

    public static void fun2(List<Integer> list) {

    }
}
           

為了解決上述,因為泛型(指明的具體類型)的不同,而導緻的繁瑣操作。Java為程式員提供了 通配符

?

在泛型代碼中,被稱為通配符的是 一個問号

(?)

表示未知類型。 通配符可用于多種情況:作為參數的類型、字段或局部變量;

有時作為傳回類型(盡管更好的程式設計實踐更具體)。比如:List<?> ,Map<?,?> 。List<?> 可以了解為是Lis<String>t、List<Object>等各種泛型List的父類。

通配符永遠不會用作泛型方法調用,泛型類執行個體建立或超類型的類型參數。

舉例:

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<?> arrayList3 = new ArrayList<>();
        arrayList3 = arrayList;  // 盡管 <String> 不同,都可以指派給 <?> 通配符
        arrayList3 = arrayList2; // 盡管 <Integer> 不同,都可以指派給 <?> 通配符
    }
}
           

舉例:

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>();

        fun(arrayList);  // <String>
        fun(arrayList2); // <Integer>
    }

    public static void fun(List<?> list) {

    }
}
           

對于

List<?>

Map<?,?>

Set<?>

等等對象**讀取(添加)**資料元素時,永遠時可以添加成功的,因為不管 list<泛型> 中的泛型具體指明的是什麼類型都,它們都是包含了 Object ,都可以被

?

接受住。

我們可以調用 get() 方法并使用其傳回值。傳回值是一個未知的類型,但是我們知道,它總是一個Object。

如下代碼:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        List<?> list3 = null;
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.add("World");

        // 将 List<String> 引用指派給 List<?>
        list3 = list;
        // 擷取值
        Object o = list3.get(0);
        System.out.println(o);
        Object o2 = list3.get(1);
        System.out.println(o2);

        System.out.println("*******************************");

        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(99);
        list2.add(999);

        // 将 List<Integer> 引用指派給 List<?>
        list3 = list2;
        // 擷取值
        Object o3 = list3.get(0);
        System.out.println(o3);
        Object o4 = list3.get(1);
        System.out.println(o4);


    }
}
           
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

對于

List<?>

Map<?,?>

Set<?>

等等對象**讀取(添加)**資料元素時,報編譯無法通過。因為我們不知道

的元素類型,我們不能向其中添加對象。唯一的例外是null,它是所有類型的成員。

将任意元素加入到其中不是類型安全的:

Collection c = new ArrayList();

c.add(new Object()); // 編譯時錯誤

因為我們不知道c的元素類型,我們不能向其中添加對象。add方法有類型參數E作為集合的元素類型。我們傳給add的任何參數都必須是一個未知類型的子類。因為我們不知道那是什麼類型,是以我們無法傳任何東西進去。

舉例:

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

6.1 通配符的使用:注意點

  • 注意點1:編譯錯誤:通配符不能用在泛型方法聲明上,傳回值類型前面也<>不能使用 。
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 注意點2:編譯錯誤:通配符不能用在泛型類的聲明上。
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 注意點3:編譯錯誤:不能用在建立對象上,右邊屬于建立集合對象。
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

6.2 有限制的通配符

6.2.1 無界通配符

<?>

允許是以泛型的引用調用。稱為 無界通配符 。上面介紹了,就這裡就不多介紹了。

6.2.2 上界通配符

< ? extends XXX>

上限 extends :使用時指定的類型必須是繼承某個類(XXX),或者實作了某個接口(X

xX)。 即 <= 。

比如:

< ? extends Person>;  // (無窮小, Person] 隻允許泛型為 Person 以及 Person 子類的引用調用
< ? extends Comparable>;  // 隻允許泛型為實作 Comparable 接口的實作類的引用調用
           

舉例:

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
package blogs.blog8;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest7 {
    public static void main(String[] args) {
        List< ? extends Person> list = null;  // <=
        List<Person> list2 = new ArrayList<>();
        List<Student> list3 = new ArrayList<>();
        List<Object> list4 = new ArrayList<>();

        // list 可以存取 <= Person 的類型
        list = list2;
        list = list3;
        list = list4; // 這就Object > Person 不行

    }
}


class Person {

}

class Student extends Person {

}
           

注意: 同樣

<? extends XXX>

下界通配符,的引用不可以添加資料(因為是未知的類型),但是可以擷取起其中的資料,傳回 XXX 最大的。

“寫入” 添加資料,無法寫入

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

“讀”:擷取資料: 傳回對應最大的 XXX

package blogs.blog8;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest7 {
    public static void main(String[] args) {
        List< ? extends Person> list = null;  // <=
        List<Person> list2 = new ArrayList<>();
        List<Student> list3 = new ArrayList<>();
        List<Object> list4 = new ArrayList<>();
        list3.add(new Student() );

        // list 可以存取 <= Person 的類型
        list = list2;
        list = list3;

        // 擷取資料 “讀”
        Person person = list.get(0);
        System.out.println(person);

    }
}


class Person {

}

class Student extends Person {

}
           
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

6.2.3 下界通配符

< ? super XXX>

下限 super:使用時指定的類型不能小于操作的類 XXX,即 >=

比如:

舉例:

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

注意: 同樣

<? superXXX>

上界通配符,的引用不可以添加資料(因為是未知的類型),但是可以擷取起其中的資料,傳回 XXX 最大的。

“寫入” 添加資料,無法寫入

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

“讀”:擷取資料: 傳回對應最大的 Object

package blogs.blog8;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericTest7 {
    public static void main(String[] args) {
        List< ? super Person> list = null;  // >= Person
        List<Person> list2 = new ArrayList<>();
        List<Student> list3 = new ArrayList<>();
        List<Object> list4 = new ArrayList<>();
        list3.add(new Student() );

        // list 可以存取 >= Person 的類型
        list = list2;
        list = list4;
        list.add(new Person());  // 小于的可以添加上
        list.add(new Student());

        Object object = list.get(0);
        System.out.println(object);


    }


}


class Person {

}

class Student extends Person {

}
           
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

7. 對泛型的限制(泛型的使用上的注意事項)

要有效地使用 Java 泛型,您必須考慮以下限制:

  • 注意:泛型不能隻能填充引用類型,不可填充基本資料類型。使用包裝類
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 注意:泛型不可以無法建立類型參數的執行個體 E new () 不可以 編譯無法通過
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 注意:不能聲明類型是類型參數的靜态字段/靜态方法中(編譯無法通過),但是可以建立靜态泛型方法。 因為泛型是執行個體化對象的時候才确定其指明具體類型,而 靜态是在執行個體化之前的操作。靜态泛型方法是:在調用靜态泛型方法的時候泛型才确定指明具體類型的。是以沒問題。
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 注意:不能使用帶有參數化類型的 cast 或 instanceof
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 注意:泛型不能建立參數化類型的數組
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

但是我們可以用,特殊方法實作如下:通過建立一個 new Object[] 的數組,再強制轉換為 T[] 泛型數組,因為泛型預設沒有使用的話,是 Object 類型。

Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 注意:泛型可以用于建立,捕捉或抛出參數化類型的對象 自定義異常類中不可以用泛型類
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明
  • 不能重載每個過載的形式參數類型擦除到相同的原始類型的方法,簡單的說:就是不能通過指明的泛型的不同實作重載的,不滿足重載的要求的
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

8. 泛型應用舉例

  • 定義個泛型類 DAO,在其中定義一個 Map 成員變量,Map 的鍵 為 String 類型,值為 T 類型。

分别建立以下方法:

public void save(String id,T entity): 儲存 T 類型的對象到 Map 成員 變量中 。

public T get(String id):從 map 中擷取 id 對應的對象。

public void update(String id,T entity):替換 map 中 key 為 id 的内容,改為 entity 對象 。

public List list():傳回 map 中存放的所有 T 對象 。

public void delete(String id):删除指定 id 對象 。

定義一個 User 類:

該類包含:private 成員變量(int 類型) id,age;(String 類型)name。

定義一個測試類:

建立 DAO 類的對象, 分别調用其 save、get、update、list、delete 方 法來操作 User 對象,

使用 Junit 單元測試類進行測試。

DAO類,和 User類

package blogs.blog8;


import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;


public class DAO<T> {
    private Map<String, T> map = null;

    public DAO() {
        // 構造器為其Map集合初始化
        this.map = new HashMap<>();
    }

    // 儲存 T 類型的對象到Map成員變量中
    public void save(String id, T entity) {
        map.put(id, entity);
    }

    // 從map中擷取id對應的對象
    public T get(String id) {
        return map.get(id);
    }

    // 替換Map中的 key 為 id 的内容,改為 entity對象
    public void update(String id, T entity) {
        if (map.containsKey(id)) {  // 首先判斷該修改的 key 是否存在,
            // 存在通過 put()添加覆寫
            map.put(id, entity);
        }
    }

    // 傳回map中存放的是以 T 對象
    public List<T> list() {
        Collection<T> values = map.values();
        List<T> list = new ArrayList<T>();
        // 注意了: Collection 是 List 的父類接口,如果List 對象不是 Collection 的執行個體
        // 是無法将一個父類強制(向下)為子類的,(這裡兩個都是接口,不可能有執行個體的)
        // 通過取出是以的values 值指派到一個新建立的 List 對象當中再傳回。
        for (T t : values) {
            list.add(t);
        }
        return list;

    }

    // 删除指定id對象
    public void delete(String id) {
        map.remove(id);
    }
}

class User {
    private int id;
    private int age;
    private String name;

    public User() {

    }

    public User(int id, int age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 因為存儲的是在Map當中是以,Map當中的Key 存儲對象需要重寫 equals() 和 hashCode() 方法
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof User)) return false;
        User user = (User) o;
        return getId() == user.getId() &&
                getAge() == user.getAge() &&
                Objects.equals(getName(), user.getName());
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(getId(), getAge(), getName());
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
           

DAOTest

package blogs.blog8;

import day25.DAOS;
import org.junit.Test;

import java.util.List;

public class DAOTest {
    @Test
    public void test() {
        DAOS<User> dao = new DAOS<User>();

        dao.save("1001",new User(1001,34,"周傑倫"));
        dao.save("1002",new User(1002,20,"昆菱"));
        dao.save("1003",new User(1003,25,"蔡依林"));

        dao.update("1003",new User(1003,30,"萬文山"));

        dao.delete("1002");

        List<User> list = dao.list();
        list.forEach(System.out::println);


    }
}


           
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明

9. 總結:

  1. 泛型是 JDK5.0 的新特性。
  2. Java泛型可以保證如果程式在編譯時沒有發出警告,運作時就不會産生

    ClassCastException

    異常。同時,代碼更加簡潔、健壯。
  3. 把一個集合中的内容限制為一個特定的資料類型,這就是generics背後的核心思想
  4. 泛型隻能填充引用類型,基本資料類型不可填充泛型,使用包裝類。
  5. 使用泛型的主要優點是能夠在編譯時而不是在運作時檢測錯誤。
  6. 泛型如果不指定,将被擦除,泛型對應的類型均按照Object處理,但不等價 于Object。經驗: 泛型要使用一路都用。要不用,一路都不要用。
  7. 自定義泛型類,泛型接口,泛型方法。
  8. 泛型類在父類上的繼承變化上的使用。
  9. 泛型中的通配符上的使用:無界通配符

    <?>

    ,上界通配符

    < ? extends XXX>

    (<=),下界通配符

    <? super XXX>

    (>= )
  10. 泛型在使用上的限制以及注意事項。

10. 最後:

限于自身水準,其中存在的錯誤,希望大家給予指教,韓信點兵——多多益善。謝謝大家,江湖再見,後會有期!!!
Java JDK1.5: 泛型 新特性的講解說明