【图灵干货】Java高级教程第三节:Java 泛型

发布时间:2021-10-28 17:01:02
一,Java泛型
Java泛型(generics)是JDK5中引入的一项新功能,泛型提供了编译时类型安全检测机制,使程序员能够在编译时检测到非法类型。
通用的本质是参数化类型,也就是将操作的数据类型作为参数指定。
假设我们有这样一种要求,那就是一种排序方法,它可以对整型数组,字符串数组,甚至任何其他类型的数组进行排序,这是怎么实现的?
解决办法是Java泛型可用。
利用Java泛型的概念,我们可以编写一种通用的方法来对对象进行排序。接着,调用一般的方法,将浮点数组、浮点数组、字符串数组等进行排序。

二,通用方法。
您可以编写一个泛型方法,它可以在调用时接收不同类型的参数。每个方法调用都由编译器按照传递给泛型方法的参数类型来处理。
以下是定义通用方法的规则:
所有通用方法声明都有一个类型参数声明部分(由尖括号分隔),它声明了部分在方法返回类型之前(在下面的示例中)。
每个类型参数声明一个部分包含一个或多个类型参数,参数之间用逗号分隔。一般参数,也称为类型变量,是用来指定通用类型名的标识符。
可以使用type参数声明一个返回值类型,它可以占位符作为通用方法获得的实际参数类型。
声明通用方法的主体与其他方法相同。注:类型参数只能表示引用类型类型,不能为原始类型(如int、double、char等等)。

Java 泛型

下面的例子演示了如何使用泛型方法打印不同字符串的元素:

实例

public class GenericMethodTest {

// 泛型方法

printArray public static < E > void printArray( E[] inputArray ) {

// 输出数组元素

for ( E element : inputArray ){

System.out.printf( "%s ", element );

}

System.out.println();

}

public static void main( String args[] ) {

// 创建不同类型数组: Integer, Double 和 Character Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };

Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };

Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };

System.out.println( "整型数组元素为:" );

printArray( intArray );

// 传递一个整型数组

System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );

printArray( doubleArray );

// 传递一个双精度型数组

System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );

printArray( charArray );

// 传递一个字符型数组

} }

编译以上代码,运行结果如下所示:

整型数组元素为:

1 2 3 4 5

双精度型数组元素为:

1.1 2.2 3.3 4.4

字符型数组元素为:

H E L L O

有界的类型参数:

可能有时候,你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如,一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。

要声明一个有界的类型参数,首先列出类型参数的名称,后跟extends关键字,最后紧跟它的上界。

实例

下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"(类)或者"implements"(接口)。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。

实例

public class MaximumTest {

// 比较三个值并返回最大值

public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z) {

T max = x;

// 假设x是初始最大值

if ( y.compareTo( max ) > 0 ){

max = y;

//y 更大

}

if ( z.compareTo( max ) > 0 ){

max = z;

// 现在

z 更大

}

return max;

// 返回最大对象

}

public static void main( String args[] ) {

System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的数为 %d\n\n", 3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );

System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f\n\n", 6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );

System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s\n","pear", "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );

} }

编译以上代码,运行结果如下所示:

3, 4 和 5 中最大的数为 5

6.6, 8.8 和 7.7 中最大的数为 8.8

pear, apple 和 orange 中最大的数为 pear

三、泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似,除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

和泛型方法一样,泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数,这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

实例

如下实例演示了我们如何定义一个泛型类:

实例

public class Box<T> {

private T t; public void add(T t) {

this.t = t;

}

public T get() {

return t;

}

public static void main(String[] args) {

Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();

Box<String> stringBox = new Box<String>();

integerBox.add(new Integer(10));

stringBox.add(new String("菜鸟教程"));

System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerBox.get());

System.out.printf("字符串为 :%s\n", stringBox.get());

} }

编译以上代码,运行结果如下所示:

整型值为 :10

字符串为 :菜鸟教程

四、类型通配符

1、类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如 List<?> 在逻辑上是List<String>,List<Integer> 等所有List<具体类型实参>的父类。

实例

import java.util.*;

public class GenericTest {

public static void main(String[] args) {

List<String> name = new ArrayList<String>();

List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();

List<Number> umber = new ArrayList<Number>();

name.add("icon");

age.add(18);

number.add(314);

getData(name);

getData(age);

getData(number);

}

public static void getData(List<?> data) {

System.out.println("data :" + data.get(0));

} }

输出结果为:

data :icon

data :18

data :314

解析: 因为getData()方法的参数是List类型的,所以name,age,number都可以作为这个方法的实参,这就是通配符的作用

2、类型通配符上限通过形如List来定义,如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。

实例

import java.util.*;

public class GenericTest {

public static void main(String[] args) {

List<String> name = new ArrayList<String>();

List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();

List<Number> umber = new ArrayList<Number>();

name.add("icon");

age.add(18);

number.add(314);

//getUperNumber(name);

//1 getUperNumber(age);

//2 getUperNumber(number);

//3

}

public static void getData(List<?> data) {

System.out.println("data :" + data.get(0));

}

public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {

System.out.println("data :" + data.get(0));

} }

输出结果:

data :18

data :314

解析: 在(//1)处会出现错误,因为getUperNumber()方法中的参数已经限定了参数泛型上限为Number,所以泛型为String是不在这个范围之内,所以会报错

3、类型通配符下限通过形如 List<? super Number>来定义,表示类型只能接受Number及其三层父类类型,如 Object 类型的实例。
下一章节我们将介绍Java高级教程第四节:Java 序列化

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