什么是泛型
泛型是提供给javac编译器使用的,可以限定集合中的输入类型,让编译器挡住源程序中的非法输入,编译器编译带类型说明的集合时会去除掉”类型”信息,是程序的运行效率不受影响,对于参数化的泛型类型,getClass()方法返回值和原始类型完全一样。由于编译生成的字节码会擦除泛型的类型信息,只要能跳过编译器,就可以往某个泛型集合中加入其它类型的数据,例如,用反射得到集合,然后再调用add()方法即可
GenericDemo.java
public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { // 未使用泛型,则可以添加任意Object类型的数据
List noGrnerics = new ArrayList<>();
noGrnerics.add(1);
noGrnerics.add("hello");
noGrnerics.add("1L");
noGrnerics.add(new GenericDomain(1L,"Generic"));
// 由于没有使用泛型,在取出数据时必须要知道某个位置上的某个数据的数据类型,并加以强制转换,否则要出错,除非用Object接收。
Integer integer = (Integer) noGrnerics.get(0);
System.out.println("integer = " + integer);
// 由于不知道某个位置上的数据类型,用Object接收
Object objIndex1 = noGrnerics.get(1);
System.out.println("objIndex1 = " + objIndex1);
Object objeIndex3 = noGrnerics.get(3);
System.out.println("objeIndex3 = " + objeIndex3);
// 虽然可以通过类对象来知道类属性,但是这样不是太麻烦了吗??
System.out.println("objeIndex3.getClass() = " + objeIndex3.getClass()); // 使用泛型
List<String> strs = new ArrayList<>();
strs.add("str1");
strs.add("str2");
strs.add("str3");
// 因为指定了这个List中只能放置String类型的数据,当这里放置其他类型的数据时就会报错,因为不能装进去
// 从某种角度上可以认为泛型解决了强制类型转换,使数据特征更明显,拥有一致性
// strs.add(1);
String str = strs.get(0);
System.out.println("str = " + str); } }
绕过编译时泛型,添加非泛型类型数据:GenericDemo2.java
public class GenericDemo2 { /**
* 程序目标,向一个List<String>的泛型数组中添加Integer类型的数据
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) { List<String> strs = new ArrayList<>();
strs.add("str1");
strs.add("str2");
strs.add("str3");
strs.add("str4");
// 这里是添加不进去的,因为指定了泛型类型,且没有泛型擦除
// strs.add(new Integer(1));
System.out.println("Before add a Integer value : " + strs); // 通过泛型在运行时擦除的原理,利用反射向泛型中添加Integer数据
Class<List<String>> clazz = (Class<List<String>>) strs.getClass();
try {
// 这里在利用反射获取add方法时,如果参数类型指定为String.class,
// 则说明add方法为,java.util.ArrayList.add(java.lang.String)
// 而我们传入了一个Integer类型的数据,则显然不能添加成功,会抛出 java.lang.NoSuchMethodException
clazz.getDeclaredMethod("add", String.class).invoke(strs, new Integer(1));
// 这里原因一样,java.util.ArrayList.add(java.lang.Integer) 但是用的int,
// 请记住,java是强类型语言,这里不存在自动装箱和拆箱
clazz.getDeclaredMethod("add", Integer.class).invoke(strs, 2);
// 这里也是不正确的,因为Class<List<String>>指定了放String
clazz.getDeclaredMethod("add", Integer.class).invoke(strs, new Integer(4));
//同上
clazz.getDeclaredMethod("add", int.class).invoke(strs, 5);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//正确做法
try {
clazz.getDeclaredMethod("add", Object.class).invoke(strs, 3);
System.out.println("strs = " + strs);
// 只有Object能行
clazz.getDeclaredMethod("add", String.class).invoke(strs, "4");
System.out.println("strs = " + strs);
} catch (IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException
| NoSuchMethodException | SecurityException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("After add a Integer value : " + strs);
} }
解释为什么只能用Object,运行时会擦除泛型,下面的代码清单就可以验证
public class GenericTypeDemo { public static void main(String[] args) {
// 这里的字节码类型为ArrayList
List<String> strings = new ArrayList<>();
// 这里的字节码类型也为ArrayList
List<Integer> integers = new ArrayList<>();
System.out.println("strings.getClass() = " + strings.getClass());
System.out.println("integers.getClass() = " + integers.getClass());
System.out.println("integers.getClass() == strings.getClass() = "
+ (integers.getClass() == strings.getClass()));
} }
泛型中的?通配符
- 需求:定义一个方法,该方法用于打印出任意参数类型化的集合中的所有数据。
public class GenericDemo3 { public static void main(String[] args) { // 需求:定义一个方法,该方法用于打印出任意参数类型化的集合中的所有数据。
List<String> strings = new ArrayList<>();
strings.add("a");
strings.add("b");
strings.add("c");
strings.add("f");
printCollectionElements(strings);
printStringCollectionElements(strings);
List<Integer> integers = new ArrayList<>();
integers.add(1);
integers.add(2);
integers.add(3);
integers.add(4);
printCollectionElements(integers);
// 这里就不能用了
// printStringCollectionElements(integers); } /**
* 定义一个方法,该方法用于打印出任意参数类型化的集合中的所有数据。
* 这种是通配方法,能够打印所有的,其通配之处就在与?,?可以引用其他各种参数化的类型
* @param collection
*/
public static void printCollectionElements(Collection<?> collection) {
collection.forEach(System.out::println);
} /**
* 打印String类型的集合数据,由于制定了泛型类型为String,则只能打印String类型的集合
* @param collection
*/
public static void printStringCollectionElements(Collection<String> collection) {
collection.forEach(System.out::println);
} }
- 总结
使用?通配符可以引用其他各种参数化的类型,?通配符定义的变量主要用作引用,可以调用与参数化无关的方法,如size(),不能调用与参数化有关的方法,如add(E e)
泛型中?的扩展
- 限定通配符的上边界
- 正确 List<? extends Number> x = new ArrayList<Integer>();
- 错误 List<? extends Number> x = new ArrayList<String>();
- 限定通配符的下边界
- 正确 Vector<? super Integer> x = new Vector<Number>();
- 错误 Vector<? super Integer> x = new Vector<Byte>();
- 总结
- 限定通配符总是包括自己