一、 泛型 本质
JAVA 泛型( Generic s)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。
泛型的本质是参数化类型,即给类型指定一个参数,然后在使用时再指定此参数具体的值,那样这个类型就可以在使用时决定了。这种参数类型可以用在类、接口和方法中,分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
二、为什么使用泛型
泛型的好处是在编译的时候检查类型安全,并且所有的强制转换都是可以提供自动和隐式的,提高代码的重复利用率。
1.安全性
在没有泛型之前,从集合中读取到的每一个对象都必须进行类型转换,如果不小心插入了错误的类型对象,在运行时的转换处理就会出错。
有了泛型后,定义好的集合names在编译的时候add(123)就会编译不通过。
相当于告诉编译器每个集合接收的对象类型是什么,编译器在编译期就会做类型检查,告知是否插入了错误类型的对象,从而使得程序提高安全性。
2.消除转换
泛型的一个附带好处是,消除源代码中的许多强制类型转换,这使得代码更加可读,并且减少了出错机会
通过程序分析可以得到list在添加元素的过程中只能添加 String 类型的数据不能在添加其他类型的数据,同时在获取数据的时候也不需要在单独进行转换数据,可以看出返回的数据类型就是String类型
3.提高性能
在非泛型编程中,将筒单类型作为Object传递时会引起Boxing(装箱)和Unboxing(拆箱)操作,这两个过程都是具有很大开销的。引入泛型后,就不必进行Boxing和Unboxing操作了,所以运行效率相对较高,特别在对集合操作非常频繁的系统中,这个特点带来的性能提升更加明显。
泛型变量固定了类型,使用的时候就已经知道是值类型还是引用类型,避免了不必要的装箱、拆箱操作。
- object a=1;//由于是object类型,会自动进行装箱操作。
- int b=(int)a;//强制转换,拆箱操作。这样一去一来,当次数多了以后会影响程序的运行效率
4.重用性
就拿一个最简单的例子来说吧,对数组{112,25,3,44,5}进行 冒泡排序
public static void sort(int [] arr){
for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){
if(arr[j]>arr[j+1]){
int tem=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=tem;
}
}
}
}
很显然这个函数可以应对整形数组的排序,但是如果针对一个浮点型数组,那么该函数就无法处理,也许你会说,可以再改成一个浮点型的,那么就既可以处理整形也可以处理 浮点 型了
那么如果针对的是一个字符型的数组呢????
如果说针对的是一个 字符串 型的数组呢???
如果我既要从小到大排序又要从大到小排序呢?
很显然我们需要的是一个可以处理数组元素是任意的,可以自己决定比较的属性的一个方法
public static <T> void sortall(T [] arr, Comparator com){
for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){
if(com.compare(arr[j],arr[j+1])>0){
T tem=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=tem;
}
}
}
}
我们只需要根据不同的业务进行编写不同的 比较器 即可
三、如何使用泛型
泛型有三种使用方式,分别为:泛型类、泛型接口和泛型方法。
1.泛型类
泛型类:把泛型定义在类上
定义格式:
public class 类名<泛型类型> {}
注意事项:泛型类型必须是引用类型(非基本数据类型)
定义泛型类,在类名后添加一对尖括号,并在尖括号中填写类型参数,参数可以有多个,多个参数使用 逗号 分隔:
public class GenericClass<ab,a,c> {}
当然,这个后面的参数类型也是有规范的,不能像上面一样随意,通常类型参数我们都使用大写的单个字母表示:
T:任意类型 typeE:集合中元素的类型 elementK:key-value形式 keyV:key-value形式 value
public class MyGenericClass<MVP> {
//没有MVP类型,在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
private MVP mvp;
public void setMVP(MVP mvp) {
this.mvp = mvp;
}
public MVP getMVP() {
return mvp;
}
}
2.含有泛型的方法
定义格式:
修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }
例如,
public class MyGenericMethod {
public <MVP> void show(MVP mvp) {
System.out.println(mvp.getClass());
}
public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {
return mvp;
}
}
使用格式: 调用方法时,确定泛型的类型
public class GenericMethodDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
// 演示看方法提示
mm.show("aaa");
mm.show(123);
mm.show(12.45);
}
}
3.含有泛型的接口
定义格式:
修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> { }
例如,
public interface MyGenericInterface<E>{
public abstract void add(E e);
public abstract E getE();
}
使用格式:
1、定义类时确定泛型的类型
例如
public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
@Override
public void add(String e) {
// 省略...
}
@Override
public String getE() {
return null;
}
}
此时,泛型E的值就是String类型。
2、始终不确定泛型的类型,直到创建对象时,确定泛型的类型
例如
public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
@Override
public void add(E e) {
// 省略...
}
@Override
public E getE() {
return null;
}
}
确定泛型:
/*
* 使用
*/public class GenericInterface {
public static void main(String[] args) {
MyImp2<String> my = new MyImp2<String>();
my.add("aa");
}
}
4.泛型通配符
当使用泛型类或者接口时,传递的数据中,泛型类型不确定,可以通过 通配符 <?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后,只能使用Object类中的共性方法,集合中元素自身方法无法使用。
通配符基本使用
泛型的通配符: 不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。
此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。
举个例子大家理解使用即可:
public static void main(String[] args) {
Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
getElement(list1);
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//?代表可以接收任意类型
5.通配符高级使用—-受限泛型
之前设置泛型的时候,实际上是可以任意设置的。 Java 的泛型中还可以指定一个泛型的 上限 和 下限 。
泛型的上限 :
- 格式 : 类型名称 <? extends 类 > 对象名称
- 意义 : 只能接收该类型及其子类
泛型的下限 :
- 格式 : 类型名称 <? super 类 > 对象名称
- 意义 : 只能接收该类型及其父类型
比如:现已知Object类, String 类 , Number 类, Integer 类,其中Number是Integer的父类
public static void main(String[] args) {
Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
getElement(list1);
getElement(list2);//报错
getElement(list3);
getElement(list4);//报错
getElement2(list1);//报错
getElement2(list2);//报错
getElement2(list3);
getElement2(list4);
}
// 泛型的上限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}
以上我就分别从Java泛型的诞生,再到泛型的使用,进行了完整详解,希望对你有