本文详细介绍Java的范型,写一篇关于范型的博客原因有两个,前几天要写个范型方法(返回值根据传入的类型而定),竟然想了半天,最后还是从网上找了个范型方法的写法;再者,前一段时间在看Gson, Gson这个JSON包的精华就在于对范型的优雅简单的处理,看它的源代码就比较迷糊,只其然不知其所以然。所以,还是花点时间系统的整理总结下范型吧。
范型内容
- 范型集合类
- 范型类
- 范型方法
- 范型属性
- 范型通配符
- 继承中的范型
- 范型接口
- 范型枚举
- 范型消除
范型概述
1. 范型是将类型作为参数,这个参数最后会以实际的类型代入,
范型集合类
1. 范型集合类是Java引入范型这个语言特性的最初动机,目的在于提供一个类型安全的集合,如下是的集合不是类型安全的集合,集合中包含的元素类型任意
List objects = new ArrayList(); objects.add(10); objects.add("10"); objects.add(new Date()); List<Object> objects2 = new ArrayList<Object>(); objects2.add(10); objects2.add("10"); objects2.add(new Date());
2. 如下的两个初始化语句都有编译错
List<String> stringList = new ArrayList<Object>(); List<Object> objectList = new ArrayList<String>();
它们都是类型不匹配导致的编译错,虽然String是Object的子类,ArrayList实现了List,但是组合到一起之后,不能认为ArrayList<String>是List<Object>的子类,这是为什么?
3. 范型集合类的迭代器也是范型类
例如,
List<String> stringList = new ArrayList<String>(); stringList.add("A"); Iterator<String> iterator = stringList.iterator();
原因是集合是范型类,可以定义范型方法,方法的返回类型可以是范型类(Iterator<E>),也可以是范型的参数类型本身
public interface List<E> extends Collection<E> { Iterator<E> iterator(); E get(int index); }
范型类
1. 上面的public interface List<E>是JDK定义范型类,E可以是任意类型,
2. 自定义范型类的语法
public class 类名<类型参数1,类型参数2.类型参数n> { 类型参数1 field1 类型参数x field2 类型参数m 方法名(类型参数x,类型参数y y,类型参数z z) { 类型参数m m= ... return m; } }
说明:
2.1. 范型类生命可以带有1个或者多个类型参数,名字任意
2.2. 范型类中可以定义范型的字段以及范型方法
package com.tom.lang.generics; import java.util.Date; public class Generics<M, S, N> { private M m; private S s; private N n; //构造方法中使用范型参数 public Generics(M m, S s, N n) { this.m = m; this.s = s; this.n = n; } //因为范型参数的具体类型为止,因此,在范型类中,通过不会对范型对象进行操作 public long get() { if (m instanceof Date) { return ((Date)m).getTime(); } return 0; } //有两种场景,可以使用范型方法 //1.集合存放元素 //2.期望得到某种类型的实例,不再需要类型转换 public M getM(String str,Class<M> class) { M m = convertString(str) return m; } public void setM(M m) { this.m = m; } public S getS() { return s; } public void setS(S s) { this.s = s; } public N getN() { return n; } public void setN(N n) { this.n = n; } }
3. 范型类的用法
Generics<Long, String, Date> generics = new Generics<Long, String, Date>(10L, "tom", new Date()); Date d = generics.getN(); //直接返回Date,需要类型转换
4. 范型类不指定类型参数
默认的范型是作为Object传入,即M,S,N被认为是Object类型。Eclipse对下面的代码会有warning提示,Generics是范型类,而Intellij Idea不给出提示
Generics generics = new Generics(10, "tom", new Date()); //三个值在编译是都当作Object传入 //Date d = generics.getN(); //不能把Object转换为Date Date d = (Date) generics.getN();//getN()的返回值编译时认为是Object类型,实际运行时,通过动态类型识别得到的对象是Date类型
5. 范型数组
如下的范型数组声明是有错的,也就是说,在声明数组是,后面是不需要带有类型参数信息
Generics<Long, String, Date>[] array = new Generics<Long, String, Date>[3];
如下是正确的(貌似也有警告)
Generics<Long, String, Date>[] array = new Generics[3];
6. 范型类成员的赋值
在Generics范型类中,m,s,n是范型类的成员,这些成员变量不能在初始化时初始化(直接赋值),比如通过范型方法(返回对应范型的方法)来进行赋值,比如
private M m = 100; //不正确,M类型编译时未知 private M m = getM(); //正确,getM()返回M类型的对象
7. 范型类成员能做的操作
因为范型只有在运行时才能动态确定,因此在编译器,它的类型是不确定的。既然它的未知,那么可以从这个对象身上调用的方法,只有Object类方法
public long get() { if (m instanceof Date) { return ((Date)m).getTime();//m类型未定,只能通过类型判断的方式来操作,这违反了范型的本义 } Class c = m.getClass();//得到m的类型是可行的,当然也是在运行时判断 return 0; }
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