由于前一段时间发现公司有些代码重复性很大,可以使用泛型方法简化,所以向领导提出,领导就让我整理了一下关于泛型的只是分享给大家。
一、Java泛型介绍
泛型是Java 1.5的新特性,泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
Java泛型被引入的好处是安全简单。
在Java SE 1.5之前,没有泛型的情况的下,通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”,“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换,而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况,编译器可能不提示错误,在运行的时候才出现异常,这是一个安全隐患。
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自动和隐式的,提高代码的重用率。
泛型在使用中还有一些规则和限制:
1、泛型的类型参数只能是类类型(包括自定义类),不能是简单类型。
2、同一种泛型可以对应多个版本(因为参数类型是不确定的),不同版本的泛型类实例是不兼容的。
3、泛型的类型参数可以有多个。
4、泛型的参数类型可以使用extends语句,例如。习惯上成为“有界类型”。
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。
Class<?> classType = Class.forName(java.lang.String);
泛型还有接口、方法等等,内容很多,需要花费一番功夫才能理解掌握并熟练应用。
二、Java泛型实现原理:类型擦出
Java的泛型是伪泛型。在编译期间,所有的泛型信息都会被擦除掉。正确理解泛型概念的首要前提是理解类型擦出(type erasure)。
Java中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的。在生成的Java字节码中是不包含泛型中的类型信息的。使用泛型的时候加上的类型参数,会在编译器在编译的时候去掉。这个过程就称为类型擦除。
如在代码中定义的List<object>和List<String>等类型,在编译后都会编程List。JVM看到的只是List,而由泛型附加的类型信息对JVM来说是不可见的。Java编译器会在编译时尽可能的发现可能出错的地方,但是仍然无法避免在运行时刻出现类型转换异常的情况。类型擦除也是Java的泛型实现方法与C++模版机制实现方式(后面介绍)之间的重要区别。
三、类型擦除后保留的原始类型
原始类型(raw type)就是擦除去了泛型信息,最后在字节码中的类型变量的真正类型。无论何时定义一个泛型类型,相应的原始类型都会被自动地提供。类型变量被擦除(crased),并使用其限定类型(无限定的变量用Object)替换。
class Pair<T> { private T value; public T getValue() { return value; } public void setValue(T value) { this.value = value; } }
Pair<T>的原始类型为:
class Pair { private Object value; public Object getValue() { return value; } public void setValue(Object value) { this.value = value; } }
因为在Pair<T>中,T是一个无限定的类型变量,所以用Object替换。其结果就是一个普通的类,如同泛型加入java变成语言之前已经实现的那样。在程序中可以包含不同类型的Pair,如Pair<String>或Pair<Integer>,但是,擦除类型后它们就成为原始的Pair类型了,原始类型都是Object。
如果类型变量有限定,那么原始类型就用第一个边界的类型变量来替换。
比如Pair这样声明:
public class Pair<T extends Comparable& Serializable> {
那么原始类型就是Comparable
注意:
如果Pair这样声明public class Pair<T extends Serializable&Comparable> ,那么原始类型就用Serializable替换,而编译器在必要的时要向Comparable插入强制类型转换。为了提高效率,应该将标签(tagging)接口(即没有方法的接口)放在边界限定列表的末尾。
要区分原始类型和泛型变量的类型
在调用泛型方法的时候,可以指定泛型,也可以不指定泛型。
在不指定泛型的情况下,泛型变量的类型为 该方法中的几种类型的同一个父类的最小级,直到Object。
在指定泛型的时候,该方法中的几种类型必须是该泛型实例类型或者其子类。
public class Test{ public static void main(String[] args) { /**不指定泛型的时候*/ int i=Test.add(1, 2); //这两个参数都是Integer,所以T为Integer类型 Number f=Test.add(1, 1.2);//这两个参数一个是Integer,以风格是Float,所以取同一父类的最小级,为Number Object o=Test.add(1, "asd");//这两个参数一个是Integer,以风格是Float,所以取同一父类的最小级,为Object /**指定泛型的时候*/ int a=Test.<Integer>add(1, 2);//指定了Integer,所以只能为Integer类型或者其子类 int b=Test.<Integer>add(1, 2.2);//编译错误,指定了Integer,不能为Float Number c=Test.<Number>add(1, 2.2); //指定为Number,所以可以为Integer和Float } //这是一个简单的泛型方法 public static <T> T add(T x,T y){ return y; } }
其实在泛型类中,不指定泛型的时候,也差不多,只不过这个时候的泛型类型为Object,就比如ArrayList中,如果不指定泛型,那么这个ArrayList中可以放任意类型的对象。
四、C++模板实现
虽然我不懂C++,但是我也在网上找了下C++的实现方式。
在c++中为每个模板的实例化产生不同的类型,这一现象被称为“模板代码膨胀”。
比如 vector<int>, vector<char>, vector<double>, 这里总共会生成3份不同的vector代码。
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