泛型
將集合中的元素限定為一個(gè)特定的類型。
術(shù)語(yǔ)
- ArrayList<E> -- 泛型類型
- ArrayList -- 原始類型
- E -- 類型參數(shù)
- <> -- 讀作"typeof"
- ArrayList<Integer> -- 參數(shù)化的類型
- Integer -- 實(shí)際類型參數(shù)
幾點(diǎn)注意：
參數(shù)化類型和原始類型相互兼容
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ArrayList collection1 = new ArrayList<Integer>();//通過(guò),無(wú)warningArrayList<Integer> collection2 = new ArrayList();//通過(guò),有warning |
參數(shù)化類型不考慮類型參數(shù)的繼承關(guān)系
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ArrayList<String> collection3 = new ArrayList<Object>();//編譯不通過(guò)ArrayList<Object> collection4 = new ArrayList<String>();//編譯不通過(guò) |
但是
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ArrayList collection5 = new ArrayList<Integer>();ArrayList<String> collection6 = collection5;//編譯通過(guò) |
"?"通配符
"?"表示任意類型，使用"?"通配符可以引用各種參數(shù)化的類型，可以調(diào)用與參數(shù)化無(wú)關(guān)的方法(如size()方法)，不能調(diào)用與參數(shù)化有關(guān)的方法(如add()方法)
通配符的擴(kuò)展
限定通配符的上邊界
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ArrayList<? extends Number > collection1= new ArrayList<Integer >();//編譯通過(guò)ArrayList<? extends Number > collection2= new ArrayList<String>();//編譯不通過(guò) |
限定通配符的下邊界
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ArrayList<? super Integer > collection3= new ArrayList<Number >();//編譯通過(guò)ArrayList<? super Integer > collection4= new ArrayList<String>();//編譯不通過(guò) |
自定義泛型方法
C++模板函數(shù)
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template <class T> T add(T x, T y){ return (T)(x+y);} |
而java的泛型基本上完全在編譯器中實(shí)現(xiàn)，用于編譯器執(zhí)行類型檢查和類型判斷，然后生成普通的非泛型的字節(jié)碼，這種實(shí)現(xiàn)技術(shù)為“擦除”(erasure)。
"擦除"實(shí)例
泛型是提供給javac編譯器使用的，限定集合的輸入類型，編譯器編譯帶類型說(shuō)明的集合時(shí)會(huì)去掉“類型”信息。
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public class GenericTest { public static void main(String[] args) { new GenericTest().testType(); } public void testType(){ ArrayList<Integer> collection1 = new ArrayList<Integer>(); ArrayList<String> collection2= new ArrayList<String>(); System.out.println(collection1.getClass()==collection2.getClass()); //兩者class類型一樣,即字節(jié)碼一致 System.out.println(collection2.getClass().getName()); //class均為java.util.ArrayList,并無(wú)實(shí)際類型參數(shù)信息 }} |
輸出
true
java.util.ArrayList
使用反射可跳過(guò)編譯器，往某個(gè)泛型集合加入其它類型數(shù)據(jù)。
只有引用類型才能作為泛型方法的實(shí)際參數(shù) 例子：
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public class GenericTest { public static void main(String[] args) { swap(new String[]{"111","222"},0,1);//編譯通過(guò) //swap(new int[]{1,2},0,1); //編譯不通過(guò),因?yàn)閕nt不是引用類型 swap(new Integer[]{1,2},0,1);//編譯通過(guò) } /*交換數(shù)組a 的第i個(gè)和第j個(gè)元素*/ public static <T> void swap(T[]a,int i,int j){ T temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp; }} |
但注意基本類型有時(shí)可以作為實(shí)參，因?yàn)橛凶詣?dòng)裝箱和拆箱。 例子(編譯通過(guò)了)：
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public class GenericTest { public static void main(String[] args) { new GenericTest().testType(); int a = biggerOne(3,5); //int 和 double,取交為Number Number b = biggerOne(3,5.5); //String和int 取交為Object Object c = biggerOne("1",2); } //從x,y中返回y public static <T> T biggerOne(T x,T y){ return y; }} |
同時(shí)，該例還表明，當(dāng)實(shí)參不一致時(shí)，T取交集，即第一個(gè)共同的父類。 另外，如果用Number b = biggerOne(3,5.5);改為String c = biggerOne(3,5.5);則編譯報(bào)錯(cuò):
Error:(17, 29) java: 不兼容的類型: 推斷類型不符合上限
推斷: java.lang.Number&java.lang.Comparable<? extends java.lang.Number&java.lang.Comparable<?>>
上限: java.lang.String,java.lang.Object
但是有一點(diǎn)沒(méi)搞清楚，我在IDEA里面單步調(diào)試，發(fā)現(xiàn)結(jié)果如下圖： 泛型調(diào)試截圖-1 不知道b為什么是Double類型的（但直接Double b接收返回值會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)）。不知道跟IDE有沒(méi)有關(guān)系，是不是IDE在debug時(shí)會(huì)顯示這個(gè)對(duì)象最精確的類型？
類型參數(shù)的類型推斷
編譯器判斷泛型方法的實(shí)際類型參數(shù)的過(guò)程稱為類型推斷。
當(dāng)某個(gè)類型變量只在整個(gè)參數(shù)列表的所有參數(shù)和返回值中的一處被應(yīng)用了，那么根據(jù)調(diào)用方法時(shí)該處的實(shí)際應(yīng)用類型來(lái)確定。即直接根據(jù)調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)類型或返回值來(lái)決定泛型參數(shù)的類型。 例如：
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swap(new String[3],1,2) -> static <E> void swap(E[]a,int i,int j) |
當(dāng)某個(gè)類型變量在整個(gè)參數(shù)列表的所有參數(shù)和返回值中的多處被應(yīng)用了，如果調(diào)用方法時(shí)這么多處的實(shí)際應(yīng)用類型都 對(duì)應(yīng)同一種類型，則泛型參數(shù)的類型就是該類型。 例如：
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add(3,5) -> static <T> T add(T a,T b) |
當(dāng)某個(gè)類型變量在整個(gè)參數(shù)列表的所有參數(shù)和返回值中的*多處被應(yīng)用了，如果調(diào)用方法時(shí)這么多處的實(shí)際應(yīng)用類型 對(duì)應(yīng)不同的類型,且沒(méi)有返回值，則取多個(gè)參數(shù)中的最大交集類型，即第一個(gè)公共父類。 例如：
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fill(new Integer[3],3.5) -> static <T> void fill(T a[],T v) |
該例子實(shí)際對(duì)應(yīng)的類型就是Number,編譯通過(guò)，運(yùn)行出問(wèn)題。
當(dāng)某個(gè)類型變量在整個(gè)參數(shù)列表的所有參數(shù)和返回值中的多處被應(yīng)用了，如果調(diào)用方法時(shí)這么多處的實(shí)際應(yīng)用類型對(duì)應(yīng)不同的類型,且使用有返回值，則優(yōu)先考慮返回值的類型
例如：
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int x = add(3,3.5) -> static <T> T add(T a,T b) |
上例編譯報(bào)錯(cuò),x類型改為float也報(bào)錯(cuò)，改為Number成功。
參數(shù)類型的類型推斷具有傳遞性
例子：
copy(new Integer[5],new String[5]) -> static <T> void copy(T []a,T []b)
該例推斷實(shí)際參數(shù)類型為Object,編譯通過(guò).
copy(new ArrayList<String>,new Integer[5]) -> static <T> void copy(Collection<T>a,T[]b)
該例則根據(jù)參數(shù)化的ArrayList類實(shí)例將類型變量直接確定為String類型，編譯報(bào)錯(cuò)。
自定義泛型類
例子
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public class GenericDao<T>{ public void add(T x){ } public T findById(int id){ return null; } public void delete(T obj){ } public void delete(int id){ } public void update(T obj){ } public T findByUserName(String name){ return null; } public <T> Set<T> findByConditions(String where){ return null; }} |
注意：當(dāng)一個(gè)變量被聲明為泛型時(shí)，只能被實(shí)例變量和方法調(diào)用(還有內(nèi)嵌類型)，而不能被靜態(tài)變量和靜態(tài)方法調(diào)用。因?yàn)殪o態(tài)成員是被所參數(shù)化的類所共享的，所以靜態(tài)成員不應(yīng)該有類級(jí)別的類型參數(shù)。
泛型方法和泛型類的比較
例子：
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public class A<T>(){ //泛型類的成員方法，該T受A后面的T的限制 public T memberFunc(){ return null; } //泛型方法，這里的T和和類A的T是不同的 public static <T> T genericFunc(T a){ return null; } public static void main(String[] args) { //編譯不通過(guò) //Integer i = A<String>().findByUserName("s"); //編譯通過(guò) Set<Integer> set= A<String>().findByConditions("s"); }} |
這里Integer i = A<String>().findByUserName("s");會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)：
Error:(35, 61) java: 不兼容的類型: java.lang.String無(wú)法轉(zhuǎn)換為java.lang.Integer
由這個(gè)例子可知，泛型方法的T和和類A的T是不同的。
泛型和反射
通過(guò)反射獲得泛型的實(shí)際類型參數(shù)
把泛型變量當(dāng)成方法的參數(shù)，利用Method類的getGenericParameterTypes方法來(lái)獲取泛型的實(shí)際類型參數(shù) 例子：
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public class GenericTest { public static void main(String[] args) throws Exception { getParamType(); } /*利用反射獲取方法參數(shù)的實(shí)際參數(shù)類型*/ public static void getParamType() throws NoSuchMethodException{ Method method = GenericTest.class.getMethod("applyMap",Map.class); //獲取方法的泛型參數(shù)的類型 Type[] types = method.getGenericParameterTypes(); System.out.println(types[0]); //參數(shù)化的類型 ParameterizedType pType = (ParameterizedType)types[0]; //原始類型 System.out.println(pType.getRawType()); //實(shí)際類型參數(shù) System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[0]); System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[1]); } /*供測(cè)試參數(shù)類型的方法*/ public static void applyMap(Map<Integer,String> map){ }} |
輸出結(jié)果：
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java.util.Map<java.lang.Integer, java.lang.String>interface java.util.Mapclass java.lang.Integerclass java.lang.String |
