Java泛型深入理解
2018-01-16 01:04
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public <T> T getList(Class<T> clazz) { //code }
第一个出现的<T>,是定义声明一个范型名为T,当然可以为任何一个或多个字母,告诉编译器需要某个类型作为一个占位符,比如T。
后两个T都是在使用范型,前一个代表返回T类型变量;后一个是只接受Class<T>类型变量的可变参数。
号外:List<?>和List<T>的区别
讨论“<T>"和"<?>",首先要区分开两种不同的场景:
第一,声明一个泛型类或泛型方法。
第二,使用泛型类或泛型方法。
类型参数“<T>”主要用于第一种,声明泛型类或泛型方法。
无界通配符“<?>”主要用于第二种,使用泛型类或泛型方法。
1. <T>声明泛型类的类型参数
List<T>最应该出现的地方,应该是定义一个泛型List容器。但List是库里自带的容器,看看ArrayList的源码头一行:
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.o.Serializable { ... ... }
ArrayList<E>中的“E”也是类型参数。只是表示容器中元素Element的时候,习惯用“E”。换一个简单的例子,我们自己定义一个新泛型容器叫Box<T>。
class Box<T>{ private T item1; private T item2; }
为什么这里要用类型参数?因为这是一种”约束“,为了保证Box里的item1, item2都是同一个类型T。Box<String>,代表两个item都是String。Box<Integer>里两个item都是Integer。
List容器库里都帮我们写好了,所以我们是不会去定义List<T>的。
那什么时候会出现List<T>?有几种情况,
要么是作为泛型类的成员字段或成员方法的参数间接出现。还是刚才Box<T>的例子,
class Box<T>{ private List<T> item; public List<T> get(){return item;} public void set(List<T> t){item=t;} }
现在Box类里有三个地方出现了List<T>:
成员字段item的类型
get( )方法的返回值
set( )方法的参数
这里写成List<T>为了表示和Box<T>类型参数保持一致。
2. <T>声明泛型方法
另外一种会出现List<T>的地方是泛型方法。比如Function类的reduce是个静态泛型方法,负责对列表里的所有元素求和。这里的List<T>出现在参数,函数返回值和函数内部,也是为了保持泛型类型的一致性。
class Fuction{ public static <T> List<T> reduce(List<T> list){ //...do something } }
3. 声明泛型类不能用无界通配符<?>
反观List<?>,首先要明确通配符不能拿来声明泛型。像下面这样用通配符"?"来表示类型参数的约束是肯定不行的。
//Error Example class Box<?>{ private ? item1; private ? item2; }
通配符是拿来使用定义好的泛型的。比如用<?>声明List容器的变量类型,然后用一个实例对象给它赋值的时候就比较灵活。
List<?> list = new ArrayList<String>();
4. <?>的各种坑
但List<?>这个写法非常坑。因为,这时候通配符会捕获具体的String类型,但编译器不叫它String,而是起个临时的代号,比如”CAP#1“。所以以后再也不能往list里存任何元素,包括String。唯一能存的就是null。
List<?> list = new ArrayList<String>();
list.add("hello"); //ERROR
list.add(111); //ERROR
//argument mismatch; String cannot be converted to CAP#1
//argument mismatch; int cannot be converted to CAP#1
另外如果拿List<?>做参数,也会有奇妙的事情发生。还是刚才Box<T>的例子,有get()和set()两个方法,一个存,一个取。
class Box<T>{ private List<T> item; public List<T> get(){return item;} public void set(List<T> t){item=t;} //把item取出来,再放回去 public void getSet(Box<?> box){box.set(box.get());} //ERROR }
新的getSet()方法,只是把item先用get()方法读出来,然后再用set()方法存回去。按理说不可能有问题。实际运行却会报错。
error: incompatible types: Object cannot be converted to CAP#1
原因和前面一样,通配符box<?>.set()的参数类型被编译器捕获,命名为CAP#1,和box<?>.get()返回的Object对象无法匹配。
解决方法,是要给getSet()方法写一个辅助函数,具体原理可以去查《Java核心技术-卷1》,泛型这章,或者《Java编程思想》。都有讲。
class Box<T>{ private List<T> item; public List<T> get(){return item;} public void set(List<T> t){item=t;} //helper()函数辅助getSet()方法存取元素 public void getSet(Box<?> box){helper(box);} public <V> void helper(Box<V> box){box.set(box.get());} }
5. 有界通配符<? extends XXX>,<? super XXX>
实际更常用的是<? extends XXX>或者<? super XXX>两种,带有上下界的通配符。关于这两种情况可以参考另一个回答:
Java 泛型 <? super T> 中 super 怎么 理解?与 extends 有何不同? - 胖胖的回答
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