java 泛型详解
2014-05-15 17:44
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普通泛型
Java代码 
class Point<T>{ // 此处可以随便写标识符号，T是type的简称
private T var ; // var的类型由T指定，即：由外部指定
public T getVar(){ // 返回值的类型由外部决定
return var ;
}
public void setVar(T var){ // 设置的类型也由外部决定
this.var = var ;
}
};
public class GenericsDemo06{
public static void main(String args[]){
Point<String> p = new Point<String>() ; // 里面的var类型为String类型
p.setVar("it") ; // 设置字符串
System.out.println(p.getVar().length()) ; // 取得字符串的长度
}
};
----------------------------------------------------------
class Notepad<K,V>{ // 此处指定了两个泛型类型
private K key ; // 此变量的类型由外部决定
private V value ; // 此变量的类型由外部决定
public K getKey(){
return this.key ;
}
public V getValue(){
return this.value ;
}
public void setKey(K key){
this.key = key ;
}
public void setValue(V value){
this.value = value ;
}
};
public class GenericsDemo09{
public static void main(String args[]){
Notepad<String,Integer> t = null ; // 定义两个泛型类型的对象
t = new Notepad<String,Integer>() ; // 里面的key为String，value为Integer
t.setKey("汤姆") ; // 设置第一个内容
t.setValue(20) ; // 设置第二个内容
System.out.print("姓名；" + t.getKey()) ; // 取得信息
System.out.print("，年龄；" + t.getValue()) ; // 取得信息
}
};
通配符
Java代码
class Info<T>{
private T var ; // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo14{
public static void main(String args[]){
Info<String> i = new Info<String>() ; // 使用String为泛型类型
i.setVar("it") ; // 设置内容
fun(i) ;
}
public static void fun(Info<?> temp){ // 可以接收任意的泛型对象
System.out.println("内容：" + temp) ;
}
};
受限泛型
Java代码
class Info<T>{
private T var ; // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo17{
public static void main(String args[]){
Info<Integer> i1 = new Info<Integer>() ; // 声明Integer的泛型对象
Info<Float> i2 = new Info<Float>() ; // 声明Float的泛型对象
i1.setVar(30) ; // 设置整数，自动装箱
i2.setVar(30.1f) ; // 设置小数，自动装箱
fun(i1) ;
fun(i2) ;
}
public static void fun(Info<? extends Number> temp){ // 只能接收Number及其Number的子类
System.out.print(temp + "、") ;
}
};
----------------------------------------------------------
class Info<T>{
private T var ; // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo21{
public static void main(String args[]){
Info<String> i1 = new Info<String>() ; // 声明String的泛型对象
Info<Object> i2 = new Info<Object>() ; // 声明Object的泛型对象
i1.setVar("hello") ;
i2.setVar(new Object()) ;
fun(i1) ;
fun(i2) ;
}
public static void fun(Info<? super String> temp){ // 只能接收String或Object类型的泛型
System.out.print(temp + "、") ;
}
};
泛型无法向上转型
Java代码
class Info<T>{
private T var ; // 定义泛型变量
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public String toString(){ // 直接打印
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo23{
public static void main(String args[]){
Info<String> i1 = new Info<String>() ; // 泛型类型为String
Info<Object> i2 = null ;
i2 = i1 ; //这句会出错 incompatible types
}
};
泛型接口
Java代码
interface Info<T>{ // 在接口上定义泛型
public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl<T> implements Info<T>{ // 定义泛型接口的子类
private T var ; // 定义属性
public InfoImpl(T var){ // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var) ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
};
public class GenericsDemo24{
public static void main(String arsg[]){
Info<String> i = null; // 声明接口对象
i = new InfoImpl<String>("汤姆") ; // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
}
};
----------------------------------------------------------
interface Info<T>{ // 在接口上定义泛型
public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl implements Info<String>{ // 定义泛型接口的子类
private String var ; // 定义属性
public InfoImpl(String var){ // 通过构造方法设置属性内容
this.setVar(var) ;
}
public void setVar(String var){
this.var = var ;
}
public String getVar(){
return this.var ;
}
};
public class GenericsDemo25{
public static void main(String arsg[]){
Info i = null; // 声明接口对象
i = new InfoImpl("汤姆") ; // 通过子类实例化对象
System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
}
};
泛型方法
Java代码
class Demo{
public <T> T fun(T t){ // 可以接收任意类型的数据
return t ; // 直接把参数返回
}
};
public class GenericsDemo26{
public static void main(String args[]){
Demo d = new Demo() ; // 实例化Demo对象
String str = d.fun("汤姆") ; // 传递字符串
int i = d.fun(30) ; // 传递数字，自动装箱
System.out.println(str) ; // 输出内容
System.out.println(i) ; // 输出内容
}
};
通过泛型方法返回泛型类型实例
Java代码
class Info<T extends Number>{ // 指定上限，只能是数字类型
private T var ; // 此类型由外部决定
public T getVar(){
return this.var ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public String toString(){ // 覆写Object类中的toString()方法
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo27{
public static void main(String args[]){
Info<Integer> i = fun(30) ;
System.out.println(i.getVar()) ;
}
public static <T extends Number> Info<T> fun(T param){//方法中传入或返回的泛型类型由调用方法时所设置的参数类型决定
Info<T> temp = new Info<T>() ; // 根据传入的数据类型实例化Info
temp.setVar(param) ; // 将传递的内容设置到Info对象的var属性之中
return temp ; // 返回实例化对象
}
};
使用泛型统一传入的参数类型
Java代码
class Info<T>{ // 指定上限，只能是数字类型
private T var ; // 此类型由外部决定
public T getVar(){
return this.var ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public String toString(){ // 覆写Object类中的toString()方法
return this.var.toString() ;
}
};
public class GenericsDemo28{
public static void main(String args[]){
Info<String> i1 = new Info<String>() ;
Info<String> i2 = new Info<String>() ;
i1.setVar("HELLO") ; // 设置内容
i2.setVar("汤姆") ; // 设置内容
add(i1,i2) ;
}
public static <T> void add(Info<T> i1,Info<T> i2){
System.out.println(i1.getVar() + " " + i2.getVar()) ;
}
};
泛型数组
Java代码
public class GenericsDemo30{
public static void main(String args[]){
Integer i[] = fun1(1,2,3,4,5,6) ; // 返回泛型数组
fun2(i) ;
}
public static <T> T[] fun1(T...arg){ // 接收可变参数
return arg ; // 返回泛型数组
}
public static <T> void fun2(T param[]){ // 输出
System.out.print("接收泛型数组：") ;
for(T t:param){
System.out.print(t + "、") ;
}
}
};
泛型的嵌套设置
Java代码
class Info<T,V>{ // 接收两个泛型类型
private T var ;
private V value ;
public Info(T var,V value){
this.setVar(var) ;
this.setValue(value) ;
}
public void setVar(T var){
this.var = var ;
}
public void setValue(V value){
this.value = value ;
}
public T getVar(){
return this.var ;
}
public V getValue(){
return this.value ;
}
};
class Demo<S>{
private S info ;
public Demo(S info){
this.setInfo(info) ;
}
public void setInfo(S info){
this.info = info ;
}
public S getInfo(){
return this.info ;
}
};
public class GenericsDemo31{
public static void main(String args[]){
Demo<Info<String,Integer>> d = null ; // 将Info作为Demo的泛型类型
Info<String,Integer> i = null ; // Info指定两个泛型类型
i = new Info<String,Integer>("汤姆",30) ; // 实例化Info对象
d = new Demo<Info<String,Integer>>(i) ; // 在Demo类中设置Info类的对象
System.out.println("内容一：" + d.getInfo().getVar()) ;
System.out.println("内容二：" + d.getInfo().getValue()) ;
}
};
介绍编辑
在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。
2规则和限制编辑
1、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。2、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。
3、泛型的类型参数可以有多个。
4、泛型的参数类型可以使用extends语句，例如<T extends superclass>。习惯上称为“有界类型”。
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");
泛型还有接口、方法等等，内容很多，需要花费一番功夫才能理解掌握并熟练应用。在此给出我曾经了解泛型时候写出的两个例子（根据看的印象写的），实现同样的功能，一个使用了泛型，一个没有使用，通过对比，可以很快学会泛型的应用，学会这个基本上学会了泛型70%的内容。
例子一：使用了泛型
class Gen<T> {
private T ob; //定义泛型成员变量
public Gen(T ob) {
this.ob = ob;
}
public T getOb() {
return ob;
}
public void setOb(T ob) {
this.ob = ob;
}
public void showType() {
System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
}
}
public class GenDemo {
public static void main(String[] args){
//定义泛型类Gen的一个Integer版本
Gen<Integer> intOb=new Gen<Integer>(88);
intOb.showType();
int i= intOb.getOb();
System.out.println("value= " + i);
System.out.println("----------------------------------");
//定义泛型类Gen的一个String版本
Gen<String> strOb=new Gen<String>("Hello Gen!");
strOb.showType();
String s=strOb.getOb();
System.out.println("value= " + s);
}
}
例子二：没有使用泛型
class Gen2 {
private Object ob; //定义一个通用类型成员
public Gen2(Object ob) {
this.ob = ob;
}
public Object getOb() {
return ob;
}
public void setOb(Object ob) {
this.ob = ob;
}
public void showTyep() {
System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
}
}
public class GenDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//定义类Gen2的一个Integer版本
Gen2 intOb = new Gen2(new Integer(88));
intOb.showTyep();
int i = (Integer) intOb.getOb();
System.out.println("value= " + i);
System.out.println("---------------------------------");
//定义类Gen2的一个String版本
Gen2 strOb = new Gen2("Hello Gen!");
strOb.showTyep();
String s = (String) strOb.getOb();
System.out.println("value= " + s);
}
}
运行结果：
两个例子运行Demo结果是相同的,控制台输出结果如下：
T的实际类型是:
java.lang.Integer
value= 88
----------------------------------
T的实际类型是: java.lang.String
value= Hello Gen!
Process finished with exit code 0
看明白这个，以后基本的泛型应用和代码阅读就不成问题了。
3深入泛型编辑
原始代码
有两个类如下，要构造两个类的对象，并打印出各自的成员x。public class StringFoo {
private String x;
public StringFoo(String x) {
this.x = x;
}
public String getX() {
return x;
}
public void setX(String x) {
this.x = x;
}
}
public class DoubleFoo {
private Double x;
public DoubleFoo(Double x) {
this.x = x;
}
public Double getX() {
return x;
}
public void setX(Double x) {
this.x = x;
}
}
以上的代码实在无聊，就不写如何实现了。
重构
因为上面的类中，成员和方法的逻辑都一样，就是类型不一样，因此考虑重构。Object是所有类的父类，因此可以考虑用Object做为成员类型，这样就可以实现通用了，实际上就是“Object泛型”，暂时这么称呼。public class ObjectFoo {
private Object x;
public ObjectFoo(Object x) {
this.x = x;
}
public Object getX() {
return x;
}
public void setX(Object x) {
this.x = x;
}
}
写出Demo方法如下：
public class ObjectFooDemo {
public static void main(String args[]) {
ObjectFoo strFoo = new ObjectFoo(new StringFoo("Hello Generics!"));
ObjectFoo douFoo = new ObjectFoo(new DoubleFoo(new Double("33")));
ObjectFoo objFoo = new ObjectFoo(new Object());
System.out.println("strFoo.getX="+(StringFoo)strFoo.getX());
System.out.println("douFoo.getX="+(DoubleFoo)douFoo.getX());
System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX());
}
}
运行结果如下：
strFoo.getX=StringFoo@5d748654
douFoo.getX=DoubleFoo@d1f24bb
objFoo.getX=java.lang.Object@19821f
解说：在Java 5之前，为了让类有通用性，往往将参数类型、返回类型设置为Object类型，当获取这些返回类型来使用时候，必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口，然后才可以调用对象上的方法。
泛型来实现
强制类型转换很麻烦，我还要事先知道各个Object具体类型是什么，才能做出正确转换。否则，要是转换的类型不对，比如将“Hello Generics!”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错，可是运行的时候就挂了。那有没有不强制转换的办法----有，改用Java5泛型来实现。
public class GenericsFoo<T> {
private T x;
public GenericsFoo(T x) {
this.x = x;
}
public T getX() {
return x;
}
public void setX(T x) {
this.x = x;
}
}
public class GenericsFooDemo {
public static void main(String args[]){
GenericsFoo<String> strFoo=new GenericsFoo<String>("Hello Generics!");
GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));
GenericsFoo<Object> objFoo=new GenericsFoo<Object>(new Object());
System.out.println("strFoo.getX="+strFoo.getX());
System.out.println("douFoo.getX="+douFoo.getX());
System.out.println("objFoo.getX="+objFoo.getX());
}
}
运行结果：
strFoo.getX=Hello Generics!
douFoo.getX=33.0
objFoo.getX=java.lang.Object@19821f
和使用“Object泛型”方式实现结果的完全一样，但是这个Demo简单多了，里面没有强制类型转换信息。
下面解释一下上面泛型类的语法：
使用<T>来声明一个类型持有者名称，然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。
当然T仅仅是个名字，这个名字可以自行定义。
class GenericsFoo<T> 声明了一个泛型类，这个T没有任何限制，实际上相当于Object类型，实际上相当于 class GenericsFoo<T extends Object>。
与Object泛型类相比，使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候，可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如
GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));
当然，也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型，但是你在使用该对象的时候，就需要强制转换了。比如：GenericsFoo
douFoo=new GenericsFoo(new Double("33"));
实际上，当构造对象时不指定类型信息的时候，默认会使用Object类型，这也是要强制转换的原因。
4高级应用编辑
限制泛型
在上面的例子中，由于没有限制class GenericsFoo<T>类型持有者T的范围，实际上这里的限定类型相当于Object，这和“Object泛型”实质是一样的。限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做：class GenericsFoo<T extends Collection>，这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类，传入非Collection接口编译会出错。
注意：<T extends Collection>这里的限定使用关键字extends，后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了，应该理解为T类型是实现Collection接口的类型，或者T是继承了XX类的类型。
下面继续对上面的例子改进，我只要实现了集合接口的类型：
public class CollectionGenFoo<T extends Collection> {
private T x;
public CollectionGenFoo(T x) {
this.x = x;
}
public T getX() {
return x;
}
public void setX(T x) {
this.x = x;
}
}
实例化的时候可以这么写：
public class CollectionGenFooDemo {
public static void main(String args[]) {
CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
//出错了,不让这么干。
//原来作者写的这个地方有误，需要将listFoo改为listFoo1
// CollectionGenFoo<Collection> listFoo1 = null;
// listFoo1=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
System.out.println("实例化成功!");
}
}
当前看到的这个写法是可以编译通过，并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了，因为<T extends Collection>这么定义类型的时候，就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型，这个类型实现了Collection接口，但是实现 Collection接口的类很多很多，如果针对每一种都要写出具体的子类类型，那也太麻烦了，我干脆还不如用Object通用一下。别急，泛型针对这种情况还有更好的解决方案，那就是“通配符泛型”。
通配符泛型
为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点，引入了“通配符泛型”，针对上面的例子，使用通配泛型格式为<? extends Collection>，“？”代表未知类型，这个类型是实现Collection接口。那么上面实现的方式可以写为：public class CollectionGenFooDemo {
public static void main(String args[]) {
CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
//现在不会出错了
//原来作者写的这个地方有误，需要将listFoo改为listFoo1
CollectionGenFoo<? extends Collection> listFoo1 = null;
listFoo1=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
System.out.println("实例化成功!");
}
}
注意：
1、如果只指定了<?>，而没有extends，则默认是允许Object及其下的任何Java类了。也就是任意类。
2、通配符泛型不单可以向下限制，如<? extends Collection>，还可以向上限制，如<? super Double>，表示类型只能接受Double及其上层父类类型，如Number、Object类型的实例。
3、泛型类定义可以有多个泛型参数，中间用逗号隔开，还可以定义泛型接口，泛型方法。这些都与泛型类中泛型的使用规则类似。
5泛型方法编辑
是否拥有泛型方法，与其所在的类是否泛型没有关系。要定义泛型方法，只需将泛型参数列表置于返回值前。如:public class ExampleA {
public <T> void f(T x) {
System.out.println(x.getClass().getName());
}
public static void main(String[] args) {
ExampleA ea = new ExampleA();
ea.f(" ");
ea.f(10);
ea.f('a');
ea.f(ea);
}
}
输出结果：
java.lang.String
java.lang.Integer
java.lang.Character
ExampleA
使用泛型方法时，不必指明参数类型，编译器会自己找出具体的类型。泛型方法除了定义不同，调用就像普通方法一样。
需要注意，一个static方法，无法访问泛型类的类型参数，所以，若要static方法需要使用泛型能力，必须使其成为泛型方法。
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