Carson带你学Java：泛型知识知多少

布满荆棘的人生 2022-09-08 15:50 215阅读 0赞

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# 目录 #

*  定义
 *  意义（即为什么要使用泛型）
 *  作用及特点
 *  原理
 *  额外说明： List能否转为List？

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

# 定义 #

可理解为 适配广泛的类型，即参数化类型，可以把类型像方法的参数那样进行传递。

// 以ArrayList为示例
    // 泛型T可以是任意类
    public class ArrayList<T> {
        private T[] array;
        //...
    }
    
    // 通过泛型的使用，就可创建多种类型的ArrayList
    // 1. 可存储String的ArrayList:
    ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
    // 相当于
    public class ArrayList<String> {
        private String[] array;
        //...
    }
    
    // 2. 可存储Float的ArrayList:
    ArrayList<Float> floatList = new ArrayList<Float>();
    // 相当于
    public class ArrayList<Float> {
        private Float[] array;
        //...
    }

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

# 意义（即为什么要使用泛型） #

**通过定义一种模板方式结构，从而保证类型安全 & 匹配**。下面将用ArrayList为示例作为说明。

## 1. 背景 ##

ArrayList的本质：一个可变的Object类型数组

public class ArrayList {
        private Object[] array;
        // ...
    }

## 2. 问题 ##

在使用ArrayList存储不同类型时，需要强转类型，不然容易出现ClassCastException异常。如存储String类型：

// 获取到ArrayList里的Object类型时，必须强制转型为String
    // 不然容易出现ClassCastException异常
    ArrayList list = new ArrayList();
    list.add("carson ho");
    String first = (String) list.get(0);

## 3. 解决方案 ##

使用泛型将ArrayList变成一种模板：ArrayList，就可以创建任意类型的ArrayList。即：

// 泛型T可以是任意类
    public class ArrayList<T> {
        private T[] array;
        //...
    }
    
    // 多种类型
    // 1. 可存储String的ArrayList:
    ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
    // 相当于
    public class ArrayList<String> {
        private String[] array;
        //...
    }
    
    // 2. 可存储Float的ArrayList:
    ArrayList<Float> floatList = new ArrayList<Float>();
    // 相当于
    public class ArrayList<Float> {
        private Float[] array;
        //...
    }

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# 作用 #

1.  使编译器可在编译期间对类型进行检查以提高类型安全，减少运行时由于对象类型不匹配引发的异常；
2.  运行时所有的转换都是强制、隐式的，大大提高了代码的重用率。如对集合类取数据时，不需 对存储的数据 进行强制类型转换。

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# 原理 #

**基于 类型擦除**。即即 使用泛型时加上的类型参数，会在编译器在编译时去掉所以，在生成的 Java 字节码中，不包含泛型中的类型信息。这里需要特别说明的是：

*  Java中的泛型是在编译器层次实现，编译器在编译时尽可能的发现可能出错的地方，但仍无法避免在运行时刻出现类型转换异常的情况；
 *  在代码中定义的List 、List等类型，在编译后都会变成List
 *  JVM看到的只是List，而由泛型附加的类型信息对JVM来说是不可见的

同时需要特别注意的是：

*  在无泛型的情况下，通常是使用Object类型来进行多种类型数据的操作，此时操作最多的是针对该Object进行数据的强制转换
 *  而这种转换是基于开发者对该数据类型明确的情况下进行（如将Object型转换为String型）；若类型不一致，编译器在编译过程中不会报错，但在运行时会出错

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# 额外说明： List能否转为List？ #

不能。具体描述如下：

![示意图][b50b6e0556a05c738b580a2cab63ae9f.png]

// 代码1和代码2相同
    // 代码1
    List<String> strings = new LinkedList<String>( ); 
     List<Integer> ints = new LinkedList<Integer>( );
    
    // 代码2
     List strings = new LinkedList( ); 
     List ints = new LinkedList( );
    
    // 转换方式可以是如下：
    List ss=strings; 
    List<Object> objects=ss;

至此，关于Java中的泛型讲解完毕。

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