泛型
背景
Java推出泛型以前，程序员可以构建一个元素类型为Object的集合，该集合能够存储任意的数据类型对象，而在使用集合的过程中，需要程序员明确的知道每一个元素的数据类型，否则很容易引发ClassCastException异常
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
List list=new ArrayList();
list.add("sovzn");
list.add(10);
list.add(true);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Object o = list.get(i);
String str=(String)o;
System.out.println(str);
}
}
}
结果：
sovzn
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
at hash.TestGeneric.main(TestGeneric.java:14)
Process finished with exit code 1泛型的概念
Java泛型（generic）是JDK5引入的一个新特性，泛型提供编译时类型的安全检测机制，该机制允许我们在编译时检测到非法的数据类型。
泛型的本质就是参数化类型，也就是所操作的数据类型被指定为一个参数。
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
List<String> Strlist=new ArrayList<>();//使用泛型指定存储的对象必须是String
Strlist.add("java1");
Strlist.add("java2");
Strlist.add("java3");
//Strlist.add(1); 如果存储的不是String类型，在编译时就会报错，无法存入
for (int i = 0; i < Strlist.size(); i++) {
String s=Strlist.get(i);
System.out.println(s);
/*
* 使用泛型的好处：
* 1.编译器检查类型
* 2.减少了数据类型转换
* */
}
}
}
结果：
java1
java2
java3
Process finished with exit code 0
泛型类
泛型类的定义语法：
class 类名称 <泛型标识,泛型标识, ...> {
private 泛型标识 变量名;
......
}常用的泛型标识：T、E、K、V
基本定义如下:
/*
* 泛型类的定义
* <T>:泛型标识----可以理解为类型形参
* T：创建对象的时候指定具体的数据类型
* */
public class Generic<T> {
//T是由外部使用类的时候来指定的
private T key;
public Generic(T key) {
this.key = key;
}
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
@Override
public String toString() {
return "Generic{" +
"key=" + key +
'}';
}
}使用语法：
类名<具体的数据类型> 对象名 =new 类名<具体的数据类型>();Java1.7以后，后面<>中的具体数据类型可以省略不写
类名<具体的数据类型> 对象名 =new 类名<>();//------------------------测试:使用上述定义的泛型类Generic<T>↓：
public static void main(String[] args) {
//泛型类在创建对象时，指定操作的具体数据类型
Generic<String> str=new Generic<>("hello");//将T指定为String类型
String key = str.getKey();
System.out.println("key:"+key);
System.out.println("--------------------------------");
Generic<Integer> str1=new Generic<>(250);//将T指定为Integer类型，此时传入的值只能是integer类型
Integer key1 = str1.getKey();
System.out.println("key1:"+key1);
System.out.println("--------------------------------");
//使用泛型类达到代码的复用
//用同一个类来操作不同的数据类型
//-----------当使用泛型类创建对象时，没有指定数据类型，传入的对象将按照Object类型处理
Generic str2 =new Generic<>("object");
String string =(String)str2.getKey();//将Object强转为String类型
System.out.println("key2："+string);
System.out.println("--------------------------------");
//泛型类不支持基本数据类型
//Generic<int> str1=new Generic<int>(250);该语句在编译时就会报错
}
结果：
key:hello
--------------------------------
key1:250
--------------------------------
key2：object
--------------------------------
Process finished with exit code 0使用泛型类的注意事项：
- 泛型类，如果没有指定具体的数据类型，此时，操作类型是Object
- 泛型的类型参数只能是类类型，不能是基本数据类型
- 泛型类型在逻辑上可以看成多个不同的类型，但实际上是相同类型
从泛型类派生子类:
- 子类也是泛型类，子类和父类的泛型类型要一致
class ChildGeneric<T> extends Generic<T>- 子类不是泛型类，父类要明确泛型类的数据结构
class ChildGeneric extends Generic<String>public class TestGeneric01 {
public static void main(String[] args) {
ChildFirst<String> childFirst=new ChildFirst<>();
childFirst.setValue("abc");
System.out.println(childFirst.getValue());
ChildSecond childSecond=new ChildSecond();
childSecond.setValue(250);
System.out.println(childSecond.getValue());
}
}
//定义泛型类
class Parent<E>{
private E value;
public E getValue() {
return value;
}
public void setValue(E value) {
this.value = value;
}
}
//子类也是泛型类，子类和父类的泛型标识要一致
class ChildFirst<T> extends Parent<T>{
@Override
public T getValue() {
return super.getValue();
}
}
//子类不是泛型类，父类要明确泛型类的数据结构
class ChildSecond extends Parent<Integer>{
@Override
public Integer getValue() {
return super.getValue();
}
}
结果：
abc
250
Process finished with exit code 0泛型接口
- 泛型接口的定义语法：
interface 接口名称 <泛型标识,泛型标识, ......>{
泛型标识 方法名();
......
}泛型接口的使用：
实现类不是泛型类，接口要明确数据类型
实现类也是泛型类，实现类和接口的泛型类型要保持一致（如果实现类有多个泛型标识符，泛型接口必须包含实现类中的泛型标识符）如下：
//定义泛型接口 interface Generic<T>{ T getkey(); } class Banana<T,E,V> implements Generic<T>{ private T key; public Banana(T key) { this.key = key; } }public class TestGeneric02 { public static void main(String[] args) { Apple apple=new Apple(); String ss= apple.getkey(); System.out.println(ss); Banana<String> banana=new Banana<>("香蕉"); String sss=banana.getkey(); System.out.println(sss); } } //定义泛型接口 interface Generic<T>{ T getkey(); } //实现泛型接口1： //实现类不是泛型类，接口要明确数据类型 class Apple implements Generic<String>{ @Override public String getkey() { return "苹果"; } } //实现泛型接口2： //实现类也是泛型类，实现类和接口的泛型类型要保持一致 class Banana<T> implements Generic<T>{ private T key; public Banana(T key) { this.key = key; } @Override public T getkey() { return key; } } 结果： 苹果 香蕉 Process finished with exit code 0泛型方法
泛型类，是在实例化类的时候指明泛型的具体类型
泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型
语法
修饰符 < T, E, ...> 返回值类型 方法名(形参列表){
方法体...
}public与返回值中间泛型列表
<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。只有声明了
<T>的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法，如下不是泛型方法：public Banana(T key) { this.key = key; } //--------------- public T getkey(){ return null; }<T>表名该方法使用了泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用与标识泛型。
import java.util.ArrayList;
public class Test001 {
//泛型方法：
public <E> E getkey(ArrayList<E> list){
return list.get(0);
};
//静态泛型方法：
public static <T,E,K> void printType(T t, E e, K k) {
System.out.println(t + "\t" + t.getClass().getSimpleName());
System.out.println(e + "\t" + e.getClass().getSimpleName());
System.out.println(k + "\t" + k.getClass().getSimpleName());
}
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
list.add(111);
list.add(222);
ArrayList<String> list1=new ArrayList<>();
list1.add("aaa");
list1.add("bbb");
Test001 test=new Test001();
System.out.println(test.getkey(list));
System.out.println(test.getkey(list1));
System.out.println("--------------------");
Test001.printType("100",100,true);
}
}
结果：
111
aaa
--------------------
100 String
100 Integer
true Boolean
Process finished with exit code 0可变参数
public <E> void print(E...e){
for(E e1...e){
System.out.println(e);
}
}public class Test002 {
//定义可变参数
public static <E> void print(E...e){
for (int i = 0; i <e.length ; i++) {
System.out.println(e[i]);
}
}
public static void main(String[] args) {
Test002.print(1,2,3,4);
System.out.println("-----------");
Test002.print("a","b","c");
}
}
结果：
1
2
3
4
-----------
a
b
c
Process finished with exit code 0总结
泛型方法能使方法独立于类而产生变化（泛型方法和泛型类能同时使用同一种泛型标识）
如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法。
如下方法不是泛型方法，不能用static关键词来修饰，否则会编译错误：
public Banana(T key) {
this.key = key;
}
//---------------
public T getkey(){
return null;
}
//public T getkey(){ return null;} 这种写法是不对的类型通配符
- 类型通配符一般是使用 “ ？” 代替具体的类型参数
- 所以，类型通配符是类型实参，而不是类型形参
/*
* 类型通配符
* */
public class Test003 {
public static void showBox(Box<Number> box){
Number number=box.getFirst();
System.out.println(number);
}
public static void main(String[] args) {
Box<Number> box1=new Box<>();
box1.setFirst(100);
showBox(box1);
Box<Integer> box2=new Box<>();
box2.setFirst(200);
showBox(box2);
//---------------此处编译报错，因为showBox(Box<Number> box);方法的参数的泛型为Number类型，而我们创建的box2为Integer类型
}
}
class Box<E>{
private E first;
public E getFirst() {
return first;
}
public void setFirst(E first) {
this.first = first;
}
}解决方法，使用泛型通配符：
//将 showBox()方法中的泛型标识改为通配符号 ？，？可以代表任意类型
public static void showBox(Box<?> box){
Object number=box.getFirst();//此时用Object接收数据
System.out.println(number);
}结果：
100
200
Process finished with exit code 0
类型通配符的上限
语法：
类/接口<? extends 实参类型>要求该泛型的类型，只能是实参类型，或**实参类型的子类型**
对上述例子的showBox()方法进行如下修改：
public static void showBox(Box<? extends Number> box){
//此时Box中只能传入Number或者Number的子类型对象
//Integer是Number的子类
//因此也可以向Box中传入Integer类的实参，如下：
// Box<Integer> box2=new Box<>();
//box2.setFirst(200);
// showBox(box2);
Number number=box.getFirst();//用Number接收数据
System.out.println(number);
}结果：
100
200
Process finished with exit code 0类型通配符的下限
语法：
类/接口<? super 实参类型>要求该泛型的类型，只能是实参类型，或**实参类型的父类类型**
类型擦除
概念
泛型是Java1.5版本以后才引进的概念，在这之前是没有泛型的，但是，泛型代码能够很好的和之前版本的代码兼容，那是因为，泛型信息只存在代码编译阶段，在进入JVM之前，与泛型相关的信息就会被擦除掉，我们称之为———-类型擦除。
public class Test005 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> strList=new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> intList=new ArrayList<>();
System.out.println(intList.getClass().getSimpleName());
System.out.println(strList.getClass().getSimpleName()); System.out.println(intList.getClass()==strList.getClass());
}
}结果：
ArrayList
ArrayList
true
Process finished with exit code 0
//可以发现不同泛型类型的对象生成的class对象时相同的无限制类型擦除
在类加载完成后，将所有泛型标识擦除，用Object代替
public class Test006 {
public static void main(String[] args) {
Erasure<Integer> erasure=new Erasure<>();
Class<? extends Erasure> aClass = erasure.getClass();//利用反射获取Class对象
Field[] Fields = aClass.getDeclaredFields();//通过反射获取class的所有成员变量
for (Field field : Fields) {
System.out.println(field.getName() + ":" + field.getType().getSimpleName());
}
}
}
class Erasure<T>{
private T key;
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
}
结果：
key:Object
Process finished with exit code 0
//可以发现，在生成的Class对象中，泛型T已被擦除，key的类型变为Object有限制类型擦除 
在类加载完成后，将所有泛型标识擦除，转化为上限类型
package hash;
import java.lang.reflect.Field;
public class Test006 {
public static void main(String[] args) {
Erasure<Integer> erasure=new Erasure<>();
Class<? extends Erasure> aClass = erasure.getClass();//利用反射获取Class对象
Field[] Fields = aClass.getDeclaredFields();//通过反射获取class的所有成员变量
for (Field field : Fields) {
System.out.println(field.getName() + ":" + field.getType().getSimpleName());
}
}
}
//----------------------------------T extends Number
class Erasure<T extends Number>{
private T key;
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
}
结果：
key:Number
Process finished with exit code 0
擦除方法中定义的参数 
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.List;
public class Test006 {
public static void main(String[] args) {
Eras eras=new Eras();
Class<? extends Eras> aClass1 = eras.getClass();//利用反射获取Class对象
Method[] Fields1 = aClass1.getDeclaredMethods();//通过反射获取class的所有方法
for (Method field : Fields1) {
System.out.println(field.getName() + ":" + field.getReturnType());//打印方法名和返回值类型
}
}
}
class Eras{
//定义一个泛型方法
public <T extends List> T show(T t){
return t;
}
}
结果：
show:interface java.util.List
Process finished with exit code 0
桥接方法（泛型接口的擦除）
泛型数组
创建
- 可以声明带泛型的数组引用，但是不能直接创建带泛型的数组对象
- 可以通过
Java.lang.reflect.Array的newInstance（Class<T>,int）创建T[ ]数组
import java.util.ArrayList;
public class Test007 {
public static void main(String[] args) {
/*
注意：
可以声明带泛型的数组引用，但是不能直接创建带泛型的数组对象
所以 ArrayList<String>[] listArr=new ArrayList<String>[5]的写法是错误的
正确的写法：
ArrayList<String>[] listArr=new ArrayList[5];
*/;
//创建泛型数组：将一个ArrayList对象赋值给一个泛型数组的引用
ArrayList<String>[] listArr=new ArrayList[5];
}
}
通过Java.lang.reflect.Array的newInstance（Class<T>,int）创建T[ ]数组：
import java.lang.reflect.Array;
public class Fruit<T>{
private T[] array;
public Fruit(Class<T> syc,int length){//参数一为Class对象，参数二为数组长度
//通过Array.newInstance创建泛型数组
array= (T[]) Array.newInstance(syc,length);
}
public void put(int index,T item){
array[index]=item;
}
public T get(int index){
return array[index];
}
public static void main(String[] args) {
Fruit<String> fruit=new Fruit<>(String.class,3);
fruit.put(0,"hello");
fruit.put(1,"syc");
fruit.put(2,"aaa");
String s = fruit.get(2);
System.out.println(s);
System.out.println(fruit.get(0));
}
}
结果：
aaa
hello
Process finished with exit code 0
泛型和反射
反射常用的泛型类：
Class<T>Constructor<T>
import java.lang.reflect.Constructor;
public class Test008 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<Test008> personClass = Test008.class;//获取Class对象,通过泛型指定为Person: Class<Person>
Constructor<Test008> constructor = personClass.getConstructor();//获取Class对象的构造器,同样根据泛型指定此构造器为Person的构造器：Constructor<Person>
Test008 ppp=constructor.newInstance();//通过构造器创建对象
//----------------如果没有泛型----------------：
Class pClass=Test008.class;
Constructor constructor1 = pClass.getConstructor();
//因为没有泛型，此时通过构造器创建的对象只能是Object类型的对象，如下：
Object o = constructor1.newInstance();
Test008 test=(Test008)o;
}
}给个饭钱？
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