黑马程序员——Java泛型知识点
2014-08-22 20:16
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一、Java没有泛型之前
1.Java集合对元素类型没有任何限制,这样可能引发一些问题。例如,想创建一个保存Dob对象的集合,但程序也可以轻易地将Cat对象“扔”进去,这样可能会引发异常。
2.集合并不能保存对象的状态信息,集合只知道它存放的是Object,因此取出集合元素后通常还需要进行强制类型转换,这种强制类型转换可能会引发ClassCastException异常。
如下面的程序:
二、引入泛型后
如下面的程序:
而上面的程序在取集合中的数据时,不需要强制类型转换,因为集合dogList对象能记住它保存的对象都是Dog类型。这就是泛型的作用。
三、深入泛型
所谓泛型,就是允许在定义类、接口、方法时使用类型形参,这个类型形参将在声明变量、创建对象、调用方法时动态地指定,即传入实际的类型参数。
1.定义泛型接口、类
如下代码:
2.从泛型类派生子类
当创建了带泛型声明的接口、父类之后,可以为该接口创建实现类,可以为该接口创建实现类,或者从该父类派生子类,但需要指出的是,当使用这些接口、父类时不能再包含类型形参。如下面的代码是错误的:
如果想从Apple类派生一个子类,则可以改为如下代码:
调用方法时必须为所有的数据形参传入参数值,与调用方法不同的是,使用类、接口时可以不为类型形参传入实际的类型参数,即如下代码也是正确的:
如果从Apple<String>类派生子类,则在Apple类中所有使用T类型形参的地方都将被替换成String类型,即它的子类将会继承到String getInfo()和void setInfo(String info)两个方法,如果子类需要重新父类的方法,就必须注意这点。下面程序示范了这一点:
3.类型通配符
(1)使用类型通配符
前面讲到,当使用一个泛型类时(包括声明变量和创建对象),都应该为这个泛型类传入一个类型实参。如果没有传入类型实参,编译器就会提出泛型警告。假设现在需要定义一个方法,该方法里有一个集合形参(如List集合),集合形参的元素类型是不确定的,那应该怎样定义呢?
为了表示各种泛型List的父类,我们使用类型通配符,类型通配符是一个问号(?),讲一个问号作为类型实参传递给List集合,写作:List<?>(意思是未知类型元素的List)。类型通配符(?)可以匹配任何类型。
如下面程序:
但这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类,并不能把元素加入到其中。如下面代码将引起编译错误。
(2)设定类型通配符的上限
还有一种情形是,我们不想使这个List<?>是任何泛型List的父类,只想表示它是某一类泛型List的父类。也就是被限制的泛型通配符,表示如下:
(3)设定类型通配符的下限
用法格式如下:
<? super Type>,这个通配符表示它必须是Type本身,或是Type的父类。
(4)设定类型形参的上限
Java泛型不仅允许在使用通配符形参时设定上限,而且可以在定义类型形参时设定上限,用于表示传给该类型形参的实际类型要么是该上限类型,要么是该上限类型的子类。
下面程序示范了这种用法:
四、泛型方法
泛型方法的用法格式如下:
修饰符 <T, S> 返回值类型 方法签名(形参列表)
{
//方法体...
}
与类、接口中使用泛型参数不同的是,方法中的泛型参数无需显式传入实际类型参数。
泛型方法与类型通配符的区别:
大多数时候都可以使用泛型方法来代替类型通配符。例如,对应Java的Collection接口中两个方法定义:
public interface Collection<E>{
boolean containsAll(Collection<?> c);
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
...
}
上面集合中两个方法的形参都采用了类型通配符的形式,也可以采用泛型方法的形式,如下所示:
public interface Collection<E>{
<T> boolean containsAll(Collection<T> c);
<T extends E> boolean addAll(Collection<T> c);
}
如果某个方法中的一个形参(a)的类型或返回值的类型依赖于另一个形参(b)的类型,则形参(b)的类型声明不应该使用通配符——因为形参(a)或返回值的类型依赖于形参(b)的类型,如果形参(b)的类型无法确定,程序就无法定义形参(a)的类型。在这种情况下,只能考虑使用在方法签名中声明类型形参——也就是泛型方法。
五、擦除和转换
当把一个具有泛型信息的对象付给另一个没有泛型信息的变量时,所有在尖括号之间的类型信息都将被扔掉。比如一个List<String>类型被转换为List,则该List对集合元素的类型检查变成了类型变量的上限,即Object。如果试图重新转换为List<String>,编译可以通过,但取出元素时将引发异常。
下面程序示范了这种擦除:
public class ErasureTest{
public static void main(String[] args){
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
li.add(6);
li.add(9);
List list = li;
//下面代码引起“未经检查的转换”警告,编译、运行时完全正常
List<String> ls = list;
//只要访问ls的元素,如下代码将引发运行时异常
System.out.println(ls.get(0));
}
}
一、Java没有泛型之前
1.Java集合对元素类型没有任何限制,这样可能引发一些问题。例如,想创建一个保存Dob对象的集合,但程序也可以轻易地将Cat对象“扔”进去,这样可能会引发异常。
2.集合并不能保存对象的状态信息,集合只知道它存放的是Object,因此取出集合元素后通常还需要进行强制类型转换,这种强制类型转换可能会引发ClassCastException异常。
如下面的程序:
public class ListError { public static void main(String[] args){ List dogList = new ArrayList(); dogList.add(new Dog()); dogList.add(new Cat()); for(int i=0; i<dogList.size(); i++){ Dog dog = (Dog)dogList.get(i); } } } class Dog{ } class Cat{ }上面的程序创建了一个List集合,只希望保存Dog对象,却也能将Cat对象“扔"进集合dogList中,于是程序试图将一个Cat对象转换成Dog类型,这将导致程序引发ClassCastException异常。
二、引入泛型后
如下面的程序:
public class ListRight { public static void main(String[] args){ List<Dog> dogList = new ArrayList<Dog>(); dogList.add(new Dog()); // dogList.add(new Cat());//这里将引起编译错误 for(int i=0; i<dogList.size(); i++){ Dog dog = (Dog)dogList.get(i); } } } class Dog{ } class Cat{ }上面程序成功创建了一个只能保存Dog对象的集合:dogList,不能保存其它类型的对象。创建这种只能保存特定类型对象的集合的方法就是泛型:在集合接口、类增加尖括号,尖括号里放一个数据类型,即表明这个集合只能保存这种类型的对象。
而上面的程序在取集合中的数据时,不需要强制类型转换,因为集合dogList对象能记住它保存的对象都是Dog类型。这就是泛型的作用。
三、深入泛型
所谓泛型,就是允许在定义类、接口、方法时使用类型形参,这个类型形参将在声明变量、创建对象、调用方法时动态地指定,即传入实际的类型参数。
1.定义泛型接口、类
如下代码:
public interface InterfaceTest<E>{ public void add(E x); public E get(); } public class ClazzTest<T>{ T info; public void setInfo(T info){ this.info = info; } public T getInfo(){ return this.info; } }
2.从泛型类派生子类
当创建了带泛型声明的接口、父类之后,可以为该接口创建实现类,可以为该接口创建实现类,或者从该父类派生子类,但需要指出的是,当使用这些接口、父类时不能再包含类型形参。如下面的代码是错误的:
//定义类A继承Apple类,Apple类不能跟类型形参 public class A extends Apple<T>{}
如果想从Apple类派生一个子类,则可以改为如下代码:
//使用Apple类时,为T形参传入String类型 public class A extends Apple<String>{}
调用方法时必须为所有的数据形参传入参数值,与调用方法不同的是,使用类、接口时可以不为类型形参传入实际的类型参数,即如下代码也是正确的:
//使用Apple类时,没有为T形参传入实际的类型参数 public class A extends Apple{}
如果从Apple<String>类派生子类,则在Apple类中所有使用T类型形参的地方都将被替换成String类型,即它的子类将会继承到String getInfo()和void setInfo(String info)两个方法,如果子类需要重新父类的方法,就必须注意这点。下面程序示范了这一点:
public class A extends Apple<String>{ public String getInfo(){ return "子类的"+this.info; } //下面的方法是错误的,重写父类方法是返回值类型不一致 // public Object getInfo(){ // return "子类的"+this.info; // } } class Apple<T>{ T info; public T getInfo(){ return info; } public void setInfo(T info){ this.info = info; } }
3.类型通配符
(1)使用类型通配符
前面讲到,当使用一个泛型类时(包括声明变量和创建对象),都应该为这个泛型类传入一个类型实参。如果没有传入类型实参,编译器就会提出泛型警告。假设现在需要定义一个方法,该方法里有一个集合形参(如List集合),集合形参的元素类型是不确定的,那应该怎样定义呢?
为了表示各种泛型List的父类,我们使用类型通配符,类型通配符是一个问号(?),讲一个问号作为类型实参传递给List集合,写作:List<?>(意思是未知类型元素的List)。类型通配符(?)可以匹配任何类型。
如下面程序:
public void test(List<?> c){ for(int i=0; i<c.size(); i++){ System.out.println(c.get(i)); } }
但这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类,并不能把元素加入到其中。如下面代码将引起编译错误。
List<?> c = new ArrayList<String>(); //下面程序引起编译错误 c.add(new Object());
(2)设定类型通配符的上限
还有一种情形是,我们不想使这个List<?>是任何泛型List的父类,只想表示它是某一类泛型List的父类。也就是被限制的泛型通配符,表示如下:
//它表示所有Shape泛型List的父类 List<? extends Shape>
(3)设定类型通配符的下限
用法格式如下:
<? super Type>,这个通配符表示它必须是Type本身,或是Type的父类。
(4)设定类型形参的上限
Java泛型不仅允许在使用通配符形参时设定上限,而且可以在定义类型形参时设定上限,用于表示传给该类型形参的实际类型要么是该上限类型,要么是该上限类型的子类。
下面程序示范了这种用法:
public class Apple<T extends Number>{ T col; public static void main(String[] args){ Apple<Integer> ai = new Apple<Integer>(); Apple<Double> ad = new Apple<Double>(); //下面代码引发编译异常,下面代码试图把String类型传递给T形参 //但String不是Number的子类型 Apple<String> as = new Apple<String>(); } }
四、泛型方法
泛型方法的用法格式如下:
修饰符 <T, S> 返回值类型 方法签名(形参列表)
{
//方法体...
}
与类、接口中使用泛型参数不同的是,方法中的泛型参数无需显式传入实际类型参数。
泛型方法与类型通配符的区别:
大多数时候都可以使用泛型方法来代替类型通配符。例如,对应Java的Collection接口中两个方法定义:
public interface Collection<E>{
boolean containsAll(Collection<?> c);
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
...
}
上面集合中两个方法的形参都采用了类型通配符的形式,也可以采用泛型方法的形式,如下所示:
public interface Collection<E>{
<T> boolean containsAll(Collection<T> c);
<T extends E> boolean addAll(Collection<T> c);
}
如果某个方法中的一个形参(a)的类型或返回值的类型依赖于另一个形参(b)的类型,则形参(b)的类型声明不应该使用通配符——因为形参(a)或返回值的类型依赖于形参(b)的类型,如果形参(b)的类型无法确定,程序就无法定义形参(a)的类型。在这种情况下,只能考虑使用在方法签名中声明类型形参——也就是泛型方法。
五、擦除和转换
当把一个具有泛型信息的对象付给另一个没有泛型信息的变量时,所有在尖括号之间的类型信息都将被扔掉。比如一个List<String>类型被转换为List,则该List对集合元素的类型检查变成了类型变量的上限,即Object。如果试图重新转换为List<String>,编译可以通过,但取出元素时将引发异常。
下面程序示范了这种擦除:
public class ErasureTest{
public static void main(String[] args){
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
li.add(6);
li.add(9);
List list = li;
//下面代码引起“未经检查的转换”警告,编译、运行时完全正常
List<String> ls = list;
//只要访问ls的元素,如下代码将引发运行时异常
System.out.println(ls.get(0));
}
}
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