JAVA泛型入门代码

分手后的思念是犯贱 2022-04-24 06:14 188阅读 0赞

让我们来写一段实际代码来了解，泛型设计代码如何写。

下面是设计一个游戏中的npc管理器。

//npc
    public abstract class Npc{
        //...
    }
    
    //士兵，继承了npc
    public class Soldier extends Npc{
    
        public void goAttack(Location loc){
            //...
        }
    }
    //野兽，继承了npc
    public class Beast extends Npc{
    
        public void goAttack(Location loc){
            //...
        }
    }
    
    
    public class NpcManager {
    
    	private LinkedList<Npc> npcs= new LinkedList<Npc>();
    
    	public <T extends Npc> T spawnNpc(Class<T> npcType) {
    		T npc=null;
    		try {
    			npc= npcType.newInstance();
    		} catch (InstantiationException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IllegalAccessException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		npcs.add(npc);
    		return npc;
    	}
            //示例，运行正常，生成Soldier对象
            public Soldier spawnSoldier(){
                Soldier soldier= this.spawnNpc(Soldier.class);
                return soldier;
            }
            //示例，运行正常，生成Beast对象
            public Beast spawnBeast(){
                Beast beast= this.spawnNpc(Beast.class);
                return beast;
            }
            //报错，因为spawnNpc方法只能接受父类是Npc的类。
            public NpcManager spawnSomeshit(){
                NpcManager shit= this.spawnNpc(NpcManager.class);
                return shit;
            }
    }

我们可以看到有三个类，Npc、Soldier、NpcManager。NpcManager管理着所有npc，但在游戏里npc种类有很多呀，比如小兵、野怪，他们都是npc所以继承同一个Npc抽象类。以后还可能有更多游戏中的npc种类例如交易商人Trader等，我们想创建npc并且让这个npc受NpcManager管理，是一种工厂模式，怎么办呢？给NpcManager设置一个生成npc的生产方法。

在接触泛型之前，我们可能会把写这样一个生产方法：

public Npc spawnNpc(NpcType type){
        Npc npc=null;
        if(NpcType.SOLDIER.equal(type)){
            npc= new Soldier();
        }else if(NpcType.MONSTER.equal(type)){
            npc= new Monster();
        }else  if(NpcType.TRADER.equal(type)){
            npc= new Trader();
        }
        //....
        return npc;
    }
    
    
    public enum NpcType {
    
        SOLDIER,
        MONSTER,
        TRADER,
        //....
    }

这样的话，是可行，但是它增加了一项工作，就是需要创建一个枚举类添加每个新写的Npc子类，这样是多余的，繁琐容易出错。每当以后创建一个Npc子类都得在NpcType枚举类里添加一个这样的类型，并且还需要在spawnNpc(type)方法中加入对这个类型的生成支持代码，实属繁琐。

用了泛型以后呢，我们不需要这个NpcType枚举类了，传递进去新出的Npc子类的类型即可。

不管以后游戏更新出多少种Npc，我们都无需为生成这种npc再多写代码，还是那个泛型方法spanwNpc(type)。这就是泛型的好处。

--------------------

###     再深入一些     ###

泛型中，针对不确定的类型的对象，可以用T、?来替补，并且可以指定父类，用extends，例如

public <T extends Npc> T spawnNpc(Class<T> npcType) ;

其中<T extends Npc>可以理解为对T这个代码变量的修饰符，修饰它为Npc类的子类。默认是Object的子类。

在方法声明一行中：

*  T是不确定类型的对象。
 *  T就像是编写代码时的变量，而不是运行时变量。
 *  可以在方法声明中多次声明T，出现的三个T都是同一个类型。起到类型关联的作用。
 *  T泛型如果要指定父类，要在声明处（例如方法声明处）用extends并用<>套起来。
 *  T的泛型主要用于不确定类型多处关联的地方，例如方法的参数类型和返回结果类型。

T泛型不仅可以用在方法声明上，还可以类的声明上，我们常见的List、Set就是使用了这样的泛型特性。

除了T之外，还有成对出现、键值的泛型变量可以用，例如Map的实现。个人暂时用不到。

--------------------

Note: Class是泛型类，所以可以写为Class<?>

--------------------

那么还有一种写法，是用?问号替换T，例如

private List<? super Npc> npcs;
    public void register(Npc npc){
        npcs.add(npc);
    }

?问号的泛型使用总结：

*  ?是不确定的类型，并非对象。
 *  不具关联性，只对输入限定类型为某类子类，而没有且不与输出类型关联；如果一行声明出现多个?，那么每个?都没有关联，都是独立的。
 *  只能用于声明泛型变量的类型。不可独立出现，因为，它代表一个未知类型，而不是T这样的一个未知类型的对象。
 *  如果要指定父类，要在?后面加上 super加上父类名。

实用性：能让我们在写代码时，限制一个泛型变量的赋值必须为某类子类，或干脆直接完全未知，不限制父类。

但在读取使用未知类型的时候，取出来类型是Object，如果要使用子类特性，还需要仔细检查类型并需要强制转换。