JAVA 基础重构六（泛型）

技术2022-07-11 93

1、泛型在java中有很重要的地位，在面向对象编程及各种设计模式中有非常广泛的应用。

泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新的类型的情况下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型）。也就是说在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

2、一个被举了无数次的例子

List arrayList = new ArrayList(); arrayList.add("aaaa"); arrayList.add(100); for(int i = 0; i< arrayList.size();i++){ String item = (String)arrayList.get(i); Log.d("泛型测试","item = " + item); }

毫无疑问，程序的运行结果会以崩溃结束：

java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String

3、泛型的使用

泛型有三种使用方式，分别为：泛型类、泛型接口、泛型方法

3.1、泛型类

泛型类型用于类的定义中，被称为泛型类。通过泛型可以完成对一组类的操作对外开放相同的接口。最典型的就是各种容器类，如：List、Set、Map。泛型类的最基本写法（这么看可能会有点晕，会在下面的例子中详解）

//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型 //在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型 public class Generic<T>{ //key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定 private T key; public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定 this.key = key; } public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定 return key; } } //泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型 //传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为Integer. Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(123456); //传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为String. Generic<String> genericString = new Generic<String>("key_vlaue"); Log.d("泛型测试","key is " + genericInteger.getKey()); Log.d("泛型测试","key is " + genericString.getKey()); 12-27 09:20:04.432 13063-13063/? D/泛型测试: key is 123456 12-27 09:20:04.432 13063-13063/? D/泛型测试: key is key_vlaue

注意：泛型的类型参数只能是类类型，不能是简单类型。不能对确切的泛型类型使用instanceof操作。如下面的操作是非法的，编译时会出错。

4、泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。泛型接口常被用在各种类的生产器中，可以看一个例子

//定义一个泛型接口 public interface Generator<T> { public T next(); } //当实现泛型接口的类，未传入泛型实参时： /** * 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中 * 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{ * 如果不声明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class" */ class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{ @Override public T next() { return null; } } //当实现泛型接口的类，传入泛型实参时： /** * 传入泛型实参时： * 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator<T> * 但是我们可以为T传入无数个实参，形成无数种类型的Generator接口。 * 在实现类实现泛型接口时，如已将泛型类型传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型 * 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。 */ public class FruitGenerator implements Generator<String> { private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"}; @Override public String next() { Random rand = new Random(); return fruits[rand.nextInt(3)]; } }

5、泛型通配符

public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){ Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey()); } Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123); Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456); showKeyValue(gNumber); // showKeyValue这个方法编译器会为我们报错：Generic<java.lang.Integer> // cannot be applied to Generic<java.lang.Number> // showKeyValue(gInteger);

通过提示信息我们可以看到Generic<Integer>不能被看作为`Generic<Number>的子类。由此可以看出:同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），不同版本的泛型类实例是不兼容的。回到上面的例子，如何解决上面的问题？总不能为了定义一个新的方法来处理Generic<Integer>类型的类，这显然与java中的多台理念相违背。因此我们需要一个在逻辑上可以表示同时是Generic<Integer>和Generic<Number>父类的引用类型。由此类型通配符应运而生。

public void showKeyValue1(Generic<?> obj){ Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey()); }

类型通配符一般是使用？代替具体的类型实参，注意了，此处’？’是类型实参，而不是类型形参。重要说三遍！此处’？’是类型实参，而不是类型形参！此处’？’是类型实参，而不是类型形参！再直白点的意思就是，此处的？和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类。是一种真实的类型。

可以解决当具体类型不确定的时候，这个通配符就是 ? ；当操作类型时，不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。

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