【深入Java泛型】（5）Java泛型-拾遗

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-07-13 04:09 180阅读 0赞

泛型初探

在泛型（Generic type或Generics）出现之前，是这么写代码的：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 7 8 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List list = </code><code>new</code><code>ArrayList();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>list.add(</code><code>"123"</code><code>);</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>list.add(</code><code>"456"</code><code>);</code> &nbsp; <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>System.out.println((String)list.get(</code><code>0</code><code>));</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

当然这是完全允许的，因为List里面的内容是Object类型的，自然任何对象类型都可以放入、都可以取出，但是这么写会有两个问题：

1、当一个对象放入集合时，集合不会记住此对象的类型，当再次从集合中取出此对象时，该对象的编译类型变成了Object

2、运行时需要人为地强制转换类型到具体目标，实际的程序绝不会这么简单，一个不小心就会出现java.lang.ClassCastException，即类型转换异常

所以，泛型出现之后，上面的代码就改成了大家都熟知的写法：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 7 8 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;String&gt; list = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;String&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>list.add(</code><code>"123"</code><code>);</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>list.add(</code><code>"456"</code><code>);</code> &nbsp; <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>System.out.println(list.get(</code><code>0</code><code>));</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

这就是泛型。泛型是对Java语言类型系统的一种扩展，有点类似于C++的模板，可以把类型参数看作是使用参数化类型时指定的类型的一个占位符。引入泛型，是对Java语言一个较大的功能增强，带来了很多的好处：

1、类型安全。类型错误现在在编译期间就被捕获到了，而不是在运行时当作java.lang.ClassCastException展示出来，将类型检查从运行时挪到编译时有助于开发者更容易找到错误，并提高程序的可靠性

2、消除了代码中许多的强制类型转换，增强了代码的可读性

3、为较大的优化带来了可能

getClass()相同

看一段代码：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;String&gt; stringList = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;String&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;Integer&gt; integerList = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;Integer&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>System.out.println(stringList.getClass() == integerList.getClass());</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

运行结果为：

这意味着，泛型是什么并不会对一个对象实例是什么类型的造成影响，所以，通过改变泛型的方式试图定义不同的重载方法也是不可以的：

![801753-20151011163239643-700571746.png][]

尽量使用精确的类型定义泛型

尽量使用精确的类型定义泛型，除非必要，否则不要写一个接口或者父类上去：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 7 8 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;Number&gt; list = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;Number&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>list.add(</code><code>4</code><code>);</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>list.add(</code><code>2.2</code><code>);</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>for</code><code>(Number number : list)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>System.out.println(number);</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

就像这样，list中的是一个Number类型，往里面添加的是Integer与Double，这样导致get出来的元素也都是Number类型的，失去了子类扩展的功能。如果要让子类变为Interger和Double也可以，(Integer)list.get(0)和(Double)list.get(1)强转就可以了，但是这样不就失去了泛型的意义了吗？所以，尽量用精确的类型去定义泛型。

使用类型通配符

List<Object>不是List<String>的父类型，List<Integer>不是List<Number>的父类型，试图用以下方式赋值是不允许的：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;Number&gt; numberList = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;Number&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;Integer&gt; integerList = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;Integer&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>numberList = integerList;</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

第5行将报错”Type mismatch: cannot convert from List<Integer> to List<Number>”。有人可能觉得这样很不方便：我在一个方法里面只需要循环检索一个List，也不能利用多态放一个父类型进去，也不能重载，那怎么办呢？针对这个问题，Java给开发者提供了通配符”?”，看一下：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:585px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;String&gt;&nbsp; stringList = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;String&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;Integer&gt; integerList = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;Integer&gt;();</code> &nbsp; <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>printList(stringList);</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>printList(integerList);</code> <code>}</code> &nbsp; <code>private</code><code>static</code> <code> void</code> <code> printList(List&lt;?&gt; l)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>for</code><code>(Object o : l)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>System.out.println(o);</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<?>是类型通配符，表示是任何泛型的父类型，这样List<Object>、List<String>这些都可以传递进入printList方法中，注意这里的参数不能写成List<E>，这样就报错了，E未定义。当然<?>也可以不加，不过这样会有警告：如果传递一个List<E>给List，相当于传递一个只承诺将它当作List（原始类型）的方法，这将会破坏使用泛型的类型安全。

再注意一点，使用类型通配符，只能从中检索元素，不能添加元素。

泛型方法

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>System.out.println(ifThenElse(</code><code>false</code><code>,</code><code>"111"</code><code>,</code><code>"222"</code><code>));</code> <code>}</code> &nbsp; <code>private</code><code>static</code> <code> &lt;T&gt; T ifThenElse(</code><code>boolean</code><code>b, T first, T second)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>return</code><code>b ? first : second;</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

返回结果为：

这说明，方法也可以被泛型化，不管定义在其中的类是不是泛型化的。这意味着不用显式告诉编译器，想要T什么值：编译器只知道这些T都必须相同。

静态资源不认识泛型

接上一个话题，如果把<T>去掉，那么：

![801753-20151011130856034-707044370.png][]

报错，T未定义。但是如果我们再把static去掉：

![801753-20151013210140663-2009429115.png][]

这并不会有任何问题。两相对比下，可以看出static方法并不认识泛型，所以我们要加上一个<T>，告诉static方法，后面的T是一个泛型。既然static方法不认识泛型，那我们看一下static变量是否认识泛型：

![801753-20151013210236397-722922491.png][]

这证明了，static变量也不认识泛型，其实不仅仅是static方法、static变量，static块也不认识泛型，可以自己试一下。总结起来就是一句话：静态资源不认识泛型。

泛型约束

可以对泛型参数作约束，本来觉得应该有规律，后来发现没有，那就把自己研究的结论发一下，假设有一组类继承关系C继承自B，B继承自A：

1、定义class的时候只能使用extends关键字且不能用通配符”?”

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 7 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>class</code> <code> TestMain&lt;T </code><code>extends</code><code>B&gt;</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>new</code><code>TestMain&lt;C&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>}</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

正确。TestMain类的泛型只能传B的子类，也就是C。”new TestMain<A>()”、”public class TestMain<? extends B>”、”public class TestMain<T super B>”都是错误的写法

2、作为方法的参数，泛型可以使用”? extends B”或者”? super B”，前者表示实际类型只可以是B的子类，后者表示实际类型只可以是B的父类，以下两种写法都是正确的：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>print(</code><code>new</code><code>ArrayList&lt;C&gt;());</code> <code>}</code> &nbsp; <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> print(List&lt;? </code><code>extends</code><code>B&gt; list)</code> <code>{ </code> &nbsp; <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

3、作为局部变量的参数，泛型可以使用”? extends B”或者”? super B”，不过前者好像没什么意义，后者表示只可以传以B为父类的对象，所以以下的写法是正确的：

<table style="width:620px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:baseline;"> 1 2 3 4 5 </td> 
 <td style="vertical-align:baseline;width:592px;"> <code>public</code><code>static</code> <code> void</code> <code> main(String[] args)</code> <code>{ </code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>List&lt;?</code><code>super</code><code>B&gt; list = </code><code>new</code><code>ArrayList&lt;B&gt;();</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>list.add(</code><code>new</code><code>C());</code> <code>}</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

不要写”list.add(new A())”，JDK将会认为这是类型不匹配的。

> ## 欢迎关注公众号： ##
> 
> # ![70][] #

[801753-20151011163239643-700571746.png]: /images/20220713/94e3edd03772488a9854c9b518b3f42b.png
[801753-20151011130856034-707044370.png]: /images/20220713/3143f8d29f024171b89b1052256ea948.png
[801753-20151013210140663-2009429115.png]: /images/20220713/78b48dab19114ced89ac6dabd35c4d2c.png
[801753-20151013210236397-722922491.png]: /images/20220713/51c941e7f2ae4ea080ea2c4911cf9c97.png
[70]: /images/20220713/f8c18b3584cf4515a1c3efbe36c62c60.png