java中的泛型

🕗 发布于 2025-01-23 16:47 java 开发语言 泛型

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java中的泛型
- 泛型的使用

java中的泛型

我们先思考一下：为什么需要泛型？

我们用一个集合进行举例：

public calss Generic {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        //添加数据
        arrayList.add(new Dog("大黄"));
        arrayList.add(new Dog("旺财"));
        
        //遍历集合,输出
        for(Object obj: arrayList) {
            Dog dog = (Dog) obj;           
            System.out.println(dog.getName());
        }
        
    }
}

class Dog {
    String name;
    public Dog(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

在上面的代码中，我们遍历集合并输出，需要将 Object 类型做一个类型转换，转换成 Dog 类型，这样才可以进行集合中元素的数据输出。但是，我们思考一下就不难发现，如果我们在集合中添加了一个不是 Dog 类型的数据呢？这样一想是不是就觉得，集合的遍历与输出马上就变得复杂了。

总结：使用传统方式的缺点

不能对加入到集合的数据类型进行约束（这样的操作是很不安全的）
遍历的时候，需要进行类型的转换，如果集合中的数据量较大，对效率有一定的影响。

既然有这个缺点，那我们怎么去解决呢？这就引出了这篇文章的内容泛型。没错，使用泛型可以解决以上的问题。

泛型的使用

1 快速入门

public calss Generic {
    public static void main(String[] args) {
        //表示存放到 ArrayList 集合中的元素是Dog类型
        ArrayList<Dog> arrayList = new ArrayList<Dog>();
        //添加数据
        arrayList.add(new Dog("大黄"));
        arrayList.add(new Dog("旺财"));
        //Dog 类型之外的数据无法加入
        //如果编译器发现添加的类型，不满足要求，就会报错 
        //arrayList.add("字符串");报错
        
        //遍历集合,输出
        //在遍历的时候，可以直接取出 Dog 类型而不是 Objec
        for(Dog dog: arrayList) {          
            System.out.println(dog.getName());
        }        
    }
}

class Dog {
    String name;
    public Dog(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

2 泛型的介绍

（1）使用泛型的好处

编译时，会检查添加元素的类型，提高了安全性。
减少了类型转换的次数，提高了效率。

（2）泛型的理解

泛型又称参数化类型，是 JDK 5.0 出现的新特性，解决数据类型的安全性问题。
在类声明或实例化时，只要指定好需要的具体类型即可。
Java 泛型可以保证，如果程序在编译时没有发生警告，运行时就不会产生 ClassCastException 异常。同时，代码更加简洁。
泛型的作用是：可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型，或者是某个方法的返回值的类型，或者是参数类型。

public calss Generic {
    public static void main(String[] args) {
        //相当与 E = String 
        //把 Dog 类中的 E 全部替换成 String
        //就是这条语句的效果
        Dog<String> dog1 = new Dog<String>();
        
        //相当与 E = String 
        //把 Dog 类中的 E 全部替换成 Integer
        //就是这条语句的效果
        Dog<Integer> dog2 = new Dog<Integer>();
        
    }
}

class Dog<E> {
    //属性使用泛型
    E name;
    //构造器使用泛型
    public Dog(E name) {
        this.name = name;
    }
    //方法的返回值使用泛型
    public E getName() {
        return this.name;
    }
}

（3）泛型的语法

泛型可以在类与接口中使用：

interface 接口名<T> {} 和 class 类名<K,V> {}
- 其中，T、K、V 不代表值，而是表示类型。
- 原则上，任意字母都可以。常用 T 表示，是 Type 的缩写。
泛型的实例化：要在类名后面指定类型参数的值（类型）：
- List<String> list = new ArrayList<String>();
- Iterator<Customer> iterator = customers.iterator();

（4）泛型使用的注意事项

interface 接口名<T> {} 和 class 类名<K,V> {}
- T、K、V 等只能是引用类型，不能是基本数据类型
- 比如：List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 可以通过没有问题，Integer 是引用类型。
- 但是：List<int> list2 = new ArrayList<int>(); 这条语句是错误的，因为 int 为基本数据类型，不是引用类型。
在给泛型指定具体的类型之后，可以传入该类型或者其子类型。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //指定泛型为 A
        ArrayList<A> list = new ArrayList<A>();
        //添加的类型只能是 A 类 及 其子类
        list.add(A);
        //因为 B 类继承了A,所以B类也可以存储在集合 list 中
        list.add(B);
    }
}

class A {}
class B extends A {}

泛型的使用形式
- 普通形式：List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
- 简写形式：List<Integer> list2 = new ArrayList<>(); 这种形式下，编译器会根据我们前的内容自动的去推断我们后方的<>中的内容，在实际使用中，我们常用这种形式。
默认形式下：ArrarList list = new ArrayList(); 在这种形式下，编译器会自动将泛型指定为 Object 类型。

3 自定义泛型

（1）自定义泛型类

基本语法：

//泛型类
class 类名<T, R, ...> {//...表示可以有多个泛型
    // T, R, M 称为泛型的标识符, 一般是单个大写字母
    成员
}
//泛型接口
interface 接口名<T, R, ...> {}

注意事项：

普通成员可以使用泛型（属性、方法）
使用泛型的数组，不能初始化
静态方法中不能使用类的泛型
泛型类的类型，是在创建对象时确定的（因为创建对象时，需要指定确定类型）
如果在创建对象时，没有指定类型，默认为 Object。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象不指定泛型，默认为Object
        Student strdent = new Student();
        //没有指定泛型，相当于
        //Student<Object> student = new Student();
    }
}
//泛型类
class Student<T, R> {
    //属性使用泛型
    T t;
    R r;
    //方法使用泛型
    public T getT() {
        return t;
    }
    //数组使用泛型，不能进行初始化
    T[] arr1;
    //错误的语句如下：
    //T[] arr2 = new T[2];
    //因为，泛型是在创建对象时才确定的
    //我们初始化数组，泛型是什么类型还没有确定下来
    //所以我们无法为其分配内存空间
    //java中数据类型所占的字节数是不同的
    //比如 int 4个字节
    //double 8个字节
    
    //静态方法不能使用类的泛型
    /* 下面语句是错误的
    static R f1() {
    return r;
    }
    因为，泛型是在创建对象时指定的
    而静态属性、静态方法，实在类加载进行初始化的
    也就是说，在泛型还没有指定的时候
    我们的静态成员就会先进行初始化
    */
}

（2）自定义泛型接口

基本语法： interface 接口名<T, R, ...> {}

注意事项：

接口中，静态成员不能使用泛型（和泛型类一样）
泛型接口的类型，在继承接口或者实现接口时确定
没有指定泛型类型，默认为Object

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}
//泛型接口
interface IA<T, R> {
    
    //下面的语句将会报错
    //T n = 10;
    //因为在接口中，属性都默认为 public static final 修饰
    
    //在普通方法中，可以使用泛型
    default void f1(T t) {      
    }
}
//在继承接口时，指定泛型的类型
interface IB extends IA<String, Integer> {
}
//在实现接口时，指定泛型的类型
class Dog implements IA<Double, String> {}
//如果没有指定，则泛型类型默认为 Object

（3）自定义泛型方法

基本语法：

修饰符 <T, R, ...> 返回类型 方法名(参数列表) {
    
}

注意事项：

泛型方法，可以定义在普通类中，也可以定义在泛型类中
当泛型方法被调用时，类型会确定
public void eat(E e) {} ，修饰符后没有 <T, R, …> eat 方法不是泛型方法，而是使用了泛型。

//在普通类中定义泛型方法
class A {
    //泛型方法
    public <T, R> void f1(T t, R r) {}
}
//在泛型类中定义泛型方法
class B<T, R> {
    public <E> void m1() {}
}

public class Test {
    public static void main(String[] arts) {
        //调用泛型方法时，会确定泛型的类型
        A a = new A();
        //泛型方法的，T , R 会根据我们传入的类型自动确定
        //下面的语句，T = Integer; R = String
        //int 会自动进行装箱转为 Integer
        a.f1(10, "xiong");
    }
}

4 泛型的继承和通配符

泛型不具备继承性

List<Object> list = new ArrayList<String>();这条语句是错误的，虽然String 是 Object 的子类，但是泛型不具备继承性。
<?> ：支持任意泛型类型。

List<String> list1 = new ArrayList<>();
List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
//<?> ：支持任意泛型类型
test1(list1);
test1(list2);

public void test1(List<?> c) {
     for (Object object : c) { // 通配符，取出时，就是Object
         System.out.println(object);
     }
}

<? extends A> ：支持 A 类以及 A 类的子类，规定了泛型的上限。
? 表示我们要传入的泛型类型，它可以是 A 类，以及继承了 A 类的子类，不限于直接子类
<? super A> ：支持 A 类以及 A 类的父类，不限于直接父类，规定了泛型的下限。
? 表示我们要传入的泛型类型，它可以是 A 类，以及 A 类的父类，不限于直接父类

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_74200123/article/details/145311786

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java中的泛型

泛型的使用

1 快速入门

2 泛型的介绍

（1）使用泛型的好处

（2）泛型的理解

（3）泛型的语法

（4）泛型使用的注意事项

3 自定义泛型

（1）自定义泛型类

（2）自定义泛型接口

（3）自定义泛型方法

4 泛型的继承和通配符

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