什么是泛型?
一、背景
JAVA推出泛型以前,程序员可以构建一个元素类型为Object的集合,该集合能够存储任意的数据类型对象,而在使用该集合的过程中,需要程序员明确知道存储每个元素的数据类型,否则很容易引发ClassCastException异常。二、泛型的概念
Java泛型(generics)是JDK5中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全监测机制,该机制允许我们在编译时检测到非法的类型数据结构。泛型的本质就是参数化类型,也就是所操作的数据类型被指定为一个参数。三、泛型的好处
1.类型安全(编译期间检查类型)
2.消除了强制类型的转换
3.提高了代码的复用性
import java.util.ArrayList;
/**
* 泛型产生的背景
*/
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//没有采用泛型的集合里面能装任何类的对象、元素
// ArrayList list = new ArrayList();
// list.add("java");
// list.add(100);
// list.add(true);
//
// for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
// Object o = list.get(i);
// String str = (String)o;//需要强制转换
// System.out.println(str);
// }
//泛型:
// 编译期间检查类型
//减少了数据类型转换
ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("a");
strList.add("b");
strList.add("c");
for (int i = 0; i < strList.size(); i++) {
String s = strList.get(i);
System.out.println(s);
}
System.out.println("------------------------------------");
ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<>();
intList.add(100);
intList.add(200);
intList.add(300);
for (int i = 0; i < intList.size(); i++) {
int num = intList.get(i);
System.out.println(num);
}
}
}
泛型类
一、泛型类的定义语法
class 类名称 <泛型标识,泛型标识,…> {
private 泛型标识 变量名;
…
}
常用的泛型标识:T、E、K、V
例:
< T > 泛型标识–类型形参
T 创建对象的时候里指定具体的数据类型。2.使用语法
类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<具体的数据类型>();
说明:Java1.7以后,后面的<>中的具体的数据类型可以省略不写:
类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<>();三、泛型类注意事项
1.泛型类,如果没有指定具体的数据类型,此时,操作类型是Object
2.泛型的类型参数只能是类类型,不能是基本数据类型
3.泛型类型在逻辑上可以看成是多个不同的类型,但实际上都是相同类型
泛型类例程一
package com.itheima.demo2;
/**
* 泛型类的定义
* @param <T> 泛型标识--类型形参
* T 创建对象的时候里指定具体的数据类型。
*/
public class Generic<T> {
//T,是由外部使用类的时候来指定。
private T key;
public Generic(T key) {
this.key = key;
}
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
@Override
public String toString() {
return "Generic{" +
"key=" + key +
'}';
}
}
package com.itheima.demo2;
/**
* 泛型类
*/
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//泛型类在创建对象的时候,来指定操作的具体数据类型。
Generic<String> strGeneric = new Generic<>("abc");
String key1 = strGeneric.getKey();
System.out.println("key1:" + key1);
System.out.println("-----------------------------------");
Generic<Integer> intGeneric = new Generic<>(100);
int key2 = intGeneric.getKey();
System.out.println("key2:" + key2);
System.out.println("-----------------------------------");
//泛型类在创建对象的时候,没有指定类型,将按照Object类型来操作。
Generic generic = new Generic("ABC");
Object key3 = generic.getKey();
System.out.println("key3:" + key3);
//泛型类,不支持基本数据类型。
//Generic<int> generic1 = new Generic<int>(100);
System.out.println("-----------------------------------");
//同一泛型类,根据不同的数据类型创建的对象,本质上是同一类型。
System.out.println(intGeneric.getClass());//输出Generic(都是Generic类)
System.out.println(strGeneric.getClass());//输出Generic(都是Generic类)
System.out.println(intGeneric.getClass() == strGeneric.getClass());//输出true,比较二者的类内存地址时内存地址相同,说明是同一个类
}
}
泛型类例程二:抽奖模拟
package com.itheima.demo3;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
/**
* 抽奖器
* @param <T>
*/
public class ProductGetter<T> {
static Random random = new Random();
//奖品
private T product;
//奖品池
ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
/**
* 添加奖品
* @param t 奖品
*/
public void addProduct(T t) {
list.add(t);
}
/**
* 抽奖
* @return
*/
public T getProduct() {
product = list.get(random.nextInt(list.size()));
return product;
}
/**
* 定义泛型方法
* @param list 参数
* @param <T> 泛型标识,具体类型,由调用方法的时候来指定。
* @return
*/
public <T> T getProduct(ArrayList<T> list) {
return list.get(random.nextInt(list.size()));
}
/**
* 静态的泛型方法,采用多个泛型类型
* @param t
* @param e
* @param k
* @param <T>
* @param <E>
* @param <K>
*/
public static <T,E,K> void printType(T t, E e, K k) {
System.out.println(t + "\t" + t.getClass().getSimpleName());
System.out.println(e + "\t" + e.getClass().getSimpleName());
System.out.println(k + "\t" + k.getClass().getSimpleName());
}
/**
* 泛型可变参数的定义
* @param e
* @param <E>
*/
public static <E> void print(E... e){
for (int i = 0; i < e.length; i++) {
System.out.println(e[i]);
}
}
}
package com.itheima.demo3;
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//创建抽奖器对象,指定数据类型
ProductGetter<String> stringProductGetter = new ProductGetter<>();
String[] strProducts = {"苹果手机","华为手机","扫地机器人","咖啡机"};
//给抽奖器中,填充奖品
for (int i = 0; i < strProducts.length; i++) {
stringProductGetter.addProduct(strProducts[i]);
}
//抽奖
String product1 = stringProductGetter.getProduct();
System.out.println("恭喜您,你抽中了:" + product1);
System.out.println("----------------------------------------");
ProductGetter<Integer> integerProductGetter = new ProductGetter<>();
int[] intProducts = {10000,5000,3000,500,300000};
for (int i = 0; i < intProducts.length; i++) {
integerProductGetter.addProduct(intProducts[i]);
}
Integer product2 = integerProductGetter.getProduct();
System.out.println("恭喜您,你抽中了:" + product2);
}
}
四、从泛型类派生子类
1.若子类也是泛型类,则子类和父类的泛型类型要一致:
class ChildGeneric< T > extends Generic< T >
2.若子类不是泛型类,则父类要明确泛型的数据类型
class ChildGeneric extends Generic< String >
例程(从泛型类派生子类)
package com.itheima.demo4;
public class Parent<E> {
private E value;
public E getValue() {
return value;
}
public void setValue(E value) {
this.value = value;
}
}
package com.itheima.demo4;
/**
* 泛型类派生子类,子类也是泛型类,那么子类的泛型标识要和父类一致。
* @param <T>
*/
public class ChildFirst<T> extends Parent<T> {
@Override
public T getValue() {
return super.getValue();
}
}
package com.itheima.demo4;
/**
* 泛型类派生子类,如果子类不是泛型类,那么父类要明确数据类型
*/
public class ChildSecond extends Parent<Integer> {
@Override
public Integer getValue() {
return super.getValue();
}
@Override
public void setValue(Integer value) {
super.setValue(value);
}
}
package com.itheima.demo4;
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
ChildFirst<String> childFirst = new ChildFirst<>();
childFirst.setValue("abc");
String value = childFirst.getValue();
System.out.println(value);
System.out.println("---------------------------------");
//ChildSecond不是泛型类,则变成普通类
ChildSecond childSecond = new ChildSecond();
childSecond.setValue(100);
Integer value1 = childSecond.getValue();
System.out.println(value1);
}
}
泛型接口
一、泛型接口的定义语法
interface 接口名称 <泛型标识,泛型标识,…> {
泛型标识 方法名();
…
}二、泛型接口的使用
1.若实现类也是泛型类,实现类和接口的泛型类型要一致
2.若实现类不是泛型类,接口要明确数据类型
泛型接口例程
package com.itheima.demo5;
/**
* 泛型接口
* @param <T>
*/
public interface Generator<T> {
T getKey();
}
package com.itheima.demo5;
/**
* 若实现泛型接口的类不是泛型类,需要明确实现泛型接口的数据类型。
*/
public class Apple implements Generator<String> {
@Override
public String getKey() {
return "hello generic";
}
}
package com.itheima.demo5;
/**
* 泛型接口的实现类,是一个泛型类,那么要保证实现接口的泛型类泛型标识包含泛型接口的泛型标识
* @param <T>
* @param <E>
*/
public class Pair<T,E> implements Generator<T> {
private T key;
private E value;
public Pair(T key, E value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
@Override
public T getKey() {
return key;
}
public E getValue() {
return value;
}
}
package com.itheima.demo5;
/**
* 泛型接口
*/
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
Apple apple = new Apple();
String key = apple.getKey();
System.out.println(key);
System.out.println("---------------------------------");
Pair<String,Integer> pair = new Pair<>("count",100);
String key1 = pair.getKey();
Integer value = pair.getValue();
System.out.println(key1 + "=" + value);
}
}
泛型方法
一、说明
1.泛型类,是在 实例化类的时候指明泛型的具体类型。
2.泛型方法,是在 调用方法的时候指明泛型的具体类型。二、泛型方法的语法
修饰符 <T,E, …> 返回值类型 方法名(形参列表) {
方法体…
}
【注】:
1.public与返回值中间非常重要,可以理解为声明此方法为泛型方法。
2.只有声明了的方法才是泛型方法,泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
3.表明该方法将使用泛型类型T,此时才可以在方法中使用泛型类型T。
4.与泛型类的定义一样,此处T可以随便写为任意标识,常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。三、泛型方法与可变参数
public < E > void print(E… e){
for (E e1 : e) {
System.out.println(e);
}
}四、泛型方法总结
1.泛型方法能使方法独立于类而产生变化
2.如果static方法要使用泛型能力,就必须使其成为泛型方法
泛型方法例程
package com.itheima.demo3;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
/**
* 抽奖器
* @param <T>
*/
public class ProductGetter<T> {
static Random random = new Random();
//奖品
private T product;
//奖品池
ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
/**
* 添加奖品
* @param t 奖品
*/
public void addProduct(T t) {
list.add(t);
}
/**
* 抽奖
* @return
*/
public T getProduct() {
product = list.get(random.nextInt(list.size()));
return product;
}
/**
* 定义泛型方法
* @param list 参数
* @param <T> 泛型标识,具体类型,由调用方法的时候来指定。
* @return
*/
public <T> T getProduct(ArrayList<T> list) {
return list.get(random.nextInt(list.size()));
}
/**
* 静态的泛型方法,采用多个泛型类型
* @param t
* @param e
* @param k
* @param <T>
* @param <E>
* @param <K>
*/
public static <T,E,K> void printType(T t, E e, K k) {
System.out.println(t + "\t" + t.getClass().getSimpleName());
System.out.println(e + "\t" + e.getClass().getSimpleName());
System.out.println(k + "\t" + k.getClass().getSimpleName());
}
/**
* 泛型可变参数的定义
* @param e
* @param <E>
*/
public static <E> void print(E... e){
for (int i = 0; i < e.length; i++) {
System.out.println(e[i]);
}
}
}
package com.itheima.demo6;
import com.itheima.demo3.ProductGetter;
import java.util.ArrayList;
/**
* 泛型方法的使用
*/
public class Test06 {
public static void main(String[] args) {
ProductGetter<Integer> productGetter = new ProductGetter<>();
int[] products = {100,200,400};
for (int i = 0; i < products.length; i++) {
productGetter.addProduct(products[i]);
}
//泛型类的成员方法的调用
Integer product = productGetter.getProduct();
System.out.println(product + "\t" + product.getClass().getSimpleName());
System.out.println("---------------------------------------------------");
ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("笔记本电脑");
strList.add("苹果手机");
strList.add("扫地机器人");
//泛型方法的调用,类型是通过调用方法的时候来指定。
String product1 = productGetter.getProduct(strList);
System.out.println(product1 + "\t" + product1.getClass().getSimpleName());//类名输出为String
System.out.println("---------------------------------------------------");
ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<>();
intList.add(1000);
intList.add(5000);
intList.add(3000);
Integer product2 = productGetter.getProduct(intList);
System.out.println(product2 + "\t" + product2.getClass().getSimpleName());//类名输出为Integer
System.out.println("---------------------------------------------------");
//调用多个泛型类型的静态泛型方法
ProductGetter.printType(100,"java",true);
ProductGetter.printType(false,false,true);
System.out.println("---------------------------------------------------");
//可变参数的泛型方法的调用
ProductGetter.print(1,2,3,4,5);
System.out.println("---------------------------------------------------");
ProductGetter.print("a","b","c");
}
}
/*输出:
100 Integer
---------------------------------------------------
苹果手机 String
---------------------------------------------------
3000 Integer
---------------------------------------------------
100 Integer
java String
true Boolean
false Boolean
false Boolean
true Boolean
---------------------------------------------------
1
2
3
4
5
---------------------------------------------------
a
b
c
*/
类型通配符
一、什么是类型通配符?
1.类型通配符一般是使用"?"代替具体的类型实参。
2.所以,类型通配符是类型实参,而不是类型形参。二、类型通配符的上限
1.语法:
类/接口<? extends 实参类型>
2.要求该泛型的类型,只能是实参类型,或实参类型的子类类型。三、类型通配符的下限
1.语法
类/接口<? super 实参类型>
2.要求该泛型的类型,只能是实参类型,或实参类型的父类类型。
类型擦除
一、类型擦除概念
泛型是Java 1.5版本才引进的概念,在这之前是没有泛型的,但是,泛型代码能够很好地和之前版本的代码兼容。那是因为, 泛型信息只存在于代码编译阶段,在进入JVM之前,与泛型相关的信息会被擦除掉,我们称之为–类型擦除。二、无限制类型擦除
三、有限制类型擦除
四、擦除方法中类型定义的参数
五、桥接方法
泛型与数组
一、泛型数组的创建
1.可以声明带泛型的数组引用,但是不能直接创建带泛型的数组对象
2.可以通过java.lang.reflect.Array的newInstance(Class< T >,int)创建T[]数组
泛型和反射
一、反射常用的泛型类
Class< T >
Constructor< T >