深入理解java泛型Generic

發(fā)布時(shí)間：2021-07-06 11:13 來(lái)源：腳本之家閱讀：0 作者：chengyu0726 欄目：開(kāi)發(fā)技術(shù)

一、背景

泛型技術(shù)誕生之前（JDK5以前），創(chuàng )建集合的類(lèi)型都是Object 類(lèi)型的元素，存儲內容沒(méi)有限制，編譯時(shí)正常，運行時(shí)容易出現ClassCastException 異常。

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList list = new ArrayList();
		list.add("java");
		list.add(100);
		list.add(true);
		for(int i = 0;i <list.size();i++) {
			Object o = list.get(i);
			String str = (String)o;
			System.out.println(str);
		}
	}
}

輸出：

java
Exception in thread “main” java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
at com.chengyu.junit.Test.main(Test.java:18)

二、泛型概念

JDK5 中引入泛型，從而可以在編譯時(shí)檢測是否存在非法的類(lèi)型數據結構。
其本質(zhì)就是參數化類(lèi)型，可以用于類(lèi)、接口和方法中，分別被稱(chēng)為泛型類(lèi)、泛型接口、泛型方法。

public static void main(String[] args) {
		ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
		strList.add("java");
		strList.add("C#");

		for(int i = 0;i < strList.size();i++) {
			String str = strList.get(i);
			System.out.println(str);
		}
	}

三、泛型類(lèi)

3.1 定義與調用

定義類(lèi)時(shí)設置泛型，該泛型可用于類(lèi)中的屬性或方法中，調用該泛型類(lèi)時(shí)，指定具體類(lèi)型；

// 調用泛型類(lèi)
public class GenericTest {
	public static void main(String[] args) {
		Generic<String> strGen = new Generic<>("a");
		String key = strGen.getKey();
		System.out.println(key);
	}
}
// 定義泛型類(lèi)
// @param <T> 使用類(lèi)時(shí)指定
class Generic<T>{
	private T key;
	public Generic(T key) {
		this.key = key;
	}
	public T getKey() {
		return key;
	}
	public void setKey(T key) {
		this.key = key;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "GenericTest [key=" + key + "]";
	}
}

3.2 注意

1）調用泛型類(lèi)時(shí)未定義類(lèi)型，則會(huì )按照Object 類(lèi)型處理；
2）調用時(shí)分別指定不同類(lèi)型，但本質(zhì)都是Object 類(lèi)型；
3）泛型不支持基本數據類(lèi)型；
4）泛型類(lèi)的成員方法不可以用static 修飾（泛型方法可以）。

3.3 使用

需求：抽獎活動(dòng)，但抽獎內容沒(méi)有確定，可能都是現金，也可能都是物品

public class ProductGetterTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 抽物品
		ProductGetter<String> strProductGetter = new ProductGetter<>();
		String[] str = {"手機","電視","洗衣機"};
		for(int i = 0; i < str.length; i ++ ) {
			strProductGetter.addProduct(str[i]);
		}
		String strProduct = strProductGetter.getProduct();
		System.out.println("恭喜您抽中了" + strProduct);

		System.out.println("=============================================");
		// 抽現金
		ProductGetter<Integer> intProductGetter = new ProductGetter<>();
		Integer[] integer = {1000,2000,3000};
		for(int i = 0; i < integer.length; i ++ ) {
			intProductGetter.addProduct(integer[i]);
		}
		int intProduct = intProductGetter.getProduct();
		System.out.println("恭喜您抽中了" + intProduct);
	}
}
// 抽獎器
class ProductGetter<T>{
	Random random = new Random();
	// 獎品池
	ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
	// 添加獎品
	public void addProduct(T t) {
		list.add(t);
	}
	// 抽獎（獲取獎品）
	public T getProduct() {
		 return list.get(random.nextInt(list.size()));
	}
}

3.4 泛型類(lèi)的繼承

3.4.1 子類(lèi)也是泛型類(lèi)

子類(lèi)也是泛型類(lèi)，則泛型要保持一致。

class ChildFirst<T> extends Parent{ ... }

1）指定子類(lèi)泛型，不指定父類(lèi)泛型，父類(lèi)默認為Object 類(lèi)型

class Parent<E>{
	private E value;
	public E getValue() {
		return value;
	}
	public void setValue(E value) {
		this.value = value;
	}
}
class ChildFirst<T> extends Parent{
	@Override
	public Object getValue() {
		return super.getValue();
	}
}

2）若父類(lèi)保留原有泛型，與子類(lèi)泛型不一致，則會(huì )編譯出錯

class ChildFirst<T> extends Parent<E>{
	@Override
	public E getValue() {
		return super.getValue(); 
	}

3）父類(lèi)泛型與子類(lèi)保持一致
具體泛型指定是由子類(lèi)傳遞到父類(lèi)當中，所以繼承時(shí)父類(lèi)要與子類(lèi)泛型保持一致（當然都寫(xiě)成E也可以）。

class Parent<E>{
	private E value;
	public E getValue() {
		return value;
	}
	public void setValue(E value) {
		this.value = value;
	}
}
class ChildFirst<T> extends Parent<T>{
	@Override
	public T getValue() {
		return super.getValue();
	}
}

4）調用

public class GenericTest {
	public static void main(String[] args) {
		ChildFirst<String> childFirst = new ChildFirst<>();
		childFirst.setValue("chengyu");
		System.out.println(childFirst.getValue());
	}
}

5）補充：
子類(lèi)可以進(jìn)行泛型擴展，但子類(lèi)必須有一個(gè)泛型與父類(lèi)一致

public class GenericTest {
	public static void main(String[] args) {
		ChildFirst<String,Integer> childFirst = new ChildFirst<>();
		childFirst.setValue("chengyu");
		System.out.println(childFirst.getValue());
	}
}
class Parent<E>{
	private E value;
	public E getValue() {
		return value;
	}
	public void setValue(E value) {
		this.value = value;
	}
}
class ChildFirst<T,E> extends Parent<T>{
	@Override
	public T getValue() {
		return super.getValue();
	}
}

3.4.2 子類(lèi)不是泛型類(lèi)

子類(lèi)不是泛型類(lèi)，父類(lèi)要明確泛型的數據類(lèi)型

class ChildSecond extends Parent<String>{ ... }

1）子類(lèi)不是泛型類(lèi)，不指定父類(lèi)泛型，父類(lèi)默認為Object 類(lèi)型

class Parent<E>{
	private E value;
	public E getValue() {
		return value;
	}
	public void setValue(E value) {
		this.value = value;
	}
}
class ChildSecond extends Parent{
	@Override
	public Object getValue() {
		return super.getValue();
	}
}

2）父類(lèi)要明確泛型的數據類(lèi)型

class ChildSecond extends Parent<String>{
	@Override
	public String getValue() {
		return super.getValue();
	}
}

3）調用

public class GenericTest {
	public static void main(String[] args) {
		ChildSecond childSecond = new ChildSecond();
		childSecond.setValue("chengyu2");
		System.out.println(childSecond.getValue());
	}
}

四、泛型接口

4.1 定義

public interface Generator<T>{ ... }

4.2 使用（與繼承特點(diǎn)相同）

4.2.1 實(shí)現類(lèi)不是泛型類(lèi)

實(shí)現類(lèi)不是泛型類(lèi)，接口要明確數據類(lèi)型

class Apple implements Generator<String>{
	@Override
	public String getKey() {
		return "Generator interface";
	}
}

4.2.2 實(shí)現類(lèi)也是泛型類(lèi)

實(shí)現類(lèi)也是泛型類(lèi)，實(shí)現類(lèi)和接口的泛型類(lèi)型要一致

class Apple<T> implements Generator<T>{
	private T key;
	@Override
	public T getKey() {
		return key;
	}
}

五、泛型方法

5.1 定義

5.1.1 泛型方法

修飾符 <T,E,..> 返回值類(lèi)型 方法名(形參列表){
}

// 泛型方法
public <E,T> E getProduct(ArrayList<E> list) {
	return list.get(random.nextInt(list.size()));
}

5.1.2 靜態(tài)泛型方法

修飾符 <T,E,..> 返回值類(lèi)型 方法名(形參列表){
}

// 泛型方法
public <E,T> E getProduct(ArrayList<E> list) {
	return list.get(random.nextInt(list.size()));
}

5.1.3 可變參數的泛型方法

public <E> void print(E... e) {
	for(int i = 0; i < e.length;i++){
		System.out.println(e[i]);
	}
}
// 調用
print(1,2,3,4);

5.2 注意

1）包含泛型列表的方法才是泛型方法，泛型類(lèi)中使用了泛型的方法并不是泛型方法；
2）泛型列表中聲明了泛型類(lèi)型，才可以在方法中使用泛型類(lèi)型；
3）泛型方法中的泛型類(lèi)型獨立于泛型類(lèi)的泛型，與類(lèi)泛型類(lèi)型無(wú)關(guān)；
4）泛型方法可以用static 修飾（泛型類(lèi)的成員方法不可以）。

5.3 使用

5.3.1 定義泛型方法

// 抽獎器
// @param <t>
class ProductGetter<T>{
	Random random = new Random();
	// 獎品池
	ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
	// 添加獎品
	public void addProduct(T t) {
		list.add(t);
	}
	// 抽獎（獲取獎品）
	public T getProduct() {
		 return list.get(random.nextInt(list.size()));
	}
	// 泛型方法
	public <E> E getProduct(ArrayList<E> list) {
		return list.get(random.nextInt(list.size()));
	}
}

5.3.2 調用泛型方法

public class ProductGetterTest {
	public static void main(String[] args) {
		ProductGetter<Integer> intProductGetter = new ProductGetter<>();

		ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
		strList.add("手機");
		strList.add("電視");
		strList.add("洗衣機");

		String product = intProductGetter.getProduct(strList);
		System.out.println("恭喜您抽中了" + product);
	}
}

六、類(lèi)型通配符

6.1 類(lèi)型通配符介紹

類(lèi)型通配符一般用【?】代替具體的類(lèi)型 實(shí)參；

6.2 為什么要用類(lèi)型通配符

泛型類(lèi)被調用時(shí)，需要指定泛型類(lèi)型，當泛型類(lèi)的方法被調用時(shí)，不能靈活對應多種泛型類(lèi)型的需求，如下面代碼部分所示：

public class BoxTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 3.調用showBox
		Box<Number> box1 = new Box<>();
		box1.setFirst(100);
		showBox(box1);
		// 4.再次調用showBox
		// 出現問(wèn)題：類(lèi)型發(fā)生變化后會(huì )報錯
		Box<Integer> box2 = new Box<>();
		box2.setFirst(200);
		showBox(box2);
	}
	// 2. 調用泛型類(lèi)，此時(shí)需要指定泛型類(lèi)型
	public static void showBox(Box<Number> box) {
		Number first = box.getFirst();
		System.out.println(first);
	}
}
// 1.定義泛型類(lèi)
class Box<E>{
	private E first;
	public E getFirst() {
		return first;
	}
	public void setFirst(E first) {
		this.first = first;
	}
}

解決上述問(wèn)題，類(lèi)型通配符【?】登場(chǎng)

public class BoxTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 3.調用showBox
		Box<Number> box1 = new Box<>();
		box1.setFirst(100);
		showBox(box1);
		// 4.再次調用showBox
		// 問(wèn)題得以解決
		Box<Integer> box2 = new Box<>();
		box2.setFirst(200);
		showBox(box2);
	}
	// 2. 調用泛型類(lèi)，此時(shí)需要指定泛型類(lèi)型
	// 【?】類(lèi)型通配符等成
	public static void showBox(Box<?> box) {
		Object first = box.getFirst();
		System.out.println(first);
	}
}
// 1.定義泛型類(lèi)
class Box<E>{
	private E first;
	public E getFirst() {
		return first;
	}
	public void setFirst(E first) {
		this.first = first;
	}
}

6.3 泛型通配符上限 extends

【6.2】代碼例中，雖然使用了通配符，但 box.getFirst()返回類(lèi)型仍然需要定義成Object 類(lèi)型，并不理想。

public static void showBox(Box<?> box) {
	Object first = box.getFirst();
	System.out.println(first);
}

通配符上限登場(chǎng)：
調用showBox 方法時(shí)，傳遞的泛型類(lèi)型可以是Number 及其子類(lèi)（Integer）

public static void showBox(Box<? extends Number> box) {
	Number first = box.getFirst();
	System.out.println(first);
}

注意：

public static void showBox(Box<? extends Number> box) {
	Number first = box.getFirst();
	// 此處編譯報錯：類(lèi)型不一致
	// 雖然定義上限，showBox 被調用時(shí)沒(méi)問(wèn)題，但在方法內同時(shí)定義多種類(lèi)型，編譯器無(wú)法識別
	Integer second = box.getFirst();
	System.out.println(first);
}

6.4 泛型通配符下限 super

public static void showBox(Box<? super Integer> box) {
	Number first = box.getFirst();
	System.out.println(first);
}

注意：
遍歷時(shí)要用Object 類(lèi)型進(jìn)行遍歷；

七、類(lèi)型擦除

泛型信息只存在于代碼編譯階段，進(jìn)入JVM之前，與泛型相關(guān)的信息會(huì )被擦除，這個(gè)行為稱(chēng)為類(lèi)型擦除。

到此這篇關(guān)于深入理解java泛型Generic的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java泛型內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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深入理解java泛型Generic

目錄

一、背景

二、泛型概念

三、泛型類(lèi)

3.1 定義與調用

3.2 注意

3.3 使用

3.4 泛型類(lèi)的繼承

3.4.1 子類(lèi)也是泛型類(lèi)

3.4.2 子類(lèi)不是泛型類(lèi)

四、泛型接口

4.1 定義

4.2 使用（與繼承特點(diǎn)相同）

4.2.1 實(shí)現類(lèi)不是泛型類(lèi)

4.2.2 實(shí)現類(lèi)也是泛型類(lèi)

五、泛型方法

5.1 定義

5.1.1 泛型方法

5.1.2 靜態(tài)泛型方法

5.1.3 可變參數的泛型方法

5.2 注意

5.3 使用

5.3.1 定義泛型方法

5.3.2 調用泛型方法

六、類(lèi)型通配符

6.1 類(lèi)型通配符介紹

6.2 為什么要用類(lèi)型通配符

6.3 泛型通配符上限 extends

6.4 泛型通配符下限 super

七、類(lèi)型擦除

特網(wǎng)云產(chǎn)品

解決方案

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目錄

一、背景

二、泛型概念

三、泛型類(lèi)

3.1 定義與調用

3.2 注意

3.3 使用

3.4 泛型類(lèi)的繼承

3.4.1 子類(lèi)也是泛型類(lèi)

3.4.2 子類(lèi)不是泛型類(lèi)

四、泛型接口

4.1 定義

4.2 使用（與繼承特點(diǎn)相同）

4.2.1 實(shí)現類(lèi)不是泛型類(lèi)

4.2.2 實(shí)現類(lèi)也是泛型類(lèi)

五、泛型方法

5.1 定義

5.1.1 泛型方法

5.1.2 靜態(tài)泛型方法

5.1.3 可變參數的泛型方法

5.2 注意

5.3 使用

5.3.1 定義泛型方法

5.3.2 調用泛型方法

六、類(lèi)型通配符

6.1 類(lèi)型通配符介紹

6.2 為什么要用類(lèi)型通配符

6.3 泛型通配符上限 extends

6.4 泛型通配符下限 super

七、類(lèi)型擦除

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六、類(lèi)型通配符

七、類(lèi)型擦除