理解Java泛型最簡單的方法是把它看成一種便捷語法,能節省你某些Java類型轉換(casting)上的操作:
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List<Apple> box = ...; Apple apple = box.get( 0 ); |
上面的代碼自身已表達的很清楚:box是一個裝有Apple對象的List。get方法返回一個Apple對象實例,這個過程不需要進行類型轉換。沒有泛型,上面的代碼需要寫成這樣:
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List box = ...; Apple apple = (Apple) box.get( 0 ); |
很明顯,泛型的主要好處就是讓編譯器保留參數的類型信息,執行類型檢查,執行類型轉換操作:編譯器保證了這些類型轉換的絕對無誤。相對于依賴程序員來記住對象類型、執行類型轉換——這會導致程序運行時的失敗,很難調試和解決,而編譯器能夠幫助程序員在編譯時強制進行大量的類型檢查,發現其中的錯誤。
泛型的構成
由泛型的構成引出了一個類型變量的概念。根據Java語言規范,類型變量是一種沒有限制的標志符,產生于以下幾種情況:
泛型類聲明
泛型接口聲明
泛型方法聲明
泛型構造器(constructor)聲明
泛型類和接口
如果一個類或接口上有一個或多個類型變量,那它就是泛型。類型變量由尖括號界定,放在類或接口名的后面:
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public interface List<T> extends Collection<T> { ... } |
簡單的說,類型變量扮演的角色就如同一個參數,它提供給編譯器用來類型檢查的信息。
Java類庫里的很多類,例如整個Collection框架都做了泛型化的修改。例如,我們在上面的第一段代碼里用到的List接口就是一個泛型類。在那段代碼里,box是一個List<Apple>對象,它是一個帶有一個Apple類型變量的List接口的類實現的實例。編譯器使用這個類型變量參數在get方法被調用、返回一個Apple對象時自動對其進行類型轉換。
實際上,這新出現的泛型標記,或者說這個List接口里的get方法是這樣的:
T get(int index);
get方法實際返回的是一個類型為T的對象,T是在List<T>聲明中的類型變量。
泛型方法和構造器(Constructor)
非常的相似,如果方法和構造器上聲明了一個或多個類型變量,它們也可以泛型化。
public static <t> T getFirst(List<T> list)
這個方法將會接受一個List<T>類型的參數,返回一個T類型的對象。你既可以使用Java類庫里提供的泛型類,也可以使用自己的泛型類。類型安全的寫入數據…下面的這段代碼是個例子,我們創建了一個List<String>實例,然后裝入一些數據:
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List<String> str = new ArrayList<String>(); str.add( "Hello " ); str.add( "World." ); |
如果我們試圖在List<String>裝入另外一種對象,編譯器就會提示錯誤:
str.add(1);
類型安全的讀取數據…
當我們在使用List<String>對象時,它總能保證我們得到的是一個String對象:
String myString = str.get(0);
遍歷:類庫中的很多類,諸如Iterator<T>,功能都有所增強,被泛型化。List<T>接口里的iterator()方法現在返回的是Iterator<T>,由它的T next()方法返回的對象不需要再進行類型轉換,你直接得到正確的類型。
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for (Iterator<String> iter = str.iterator(); iter.hasNext();) { String s = iter.next(); System.out.print(s); } |
使用foreach,“for each”語法同樣受益于泛型。前面的代碼可以寫出這樣:
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for (String s: str) { System.out.print(s); } |
這樣既容易閱讀也容易維護。
自動封裝(Autoboxing)和自動拆封(Autounboxing),在使用Java泛型時,autoboxing/autounboxing這兩個特征會被自動的用到,就像下面的這段代碼:
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List<Integer> ints = new ArrayList<Integer>(); ints.add( 0 ); ints.add( 1 ); int sum = 0 ; for ( int i : ints) { sum += i; } |
然而,你要明白的一點是,封裝和解封會帶來性能上的損失,所有,通用要謹慎的使用。
泛型是Java SE 1.5的新特性,泛型的本質是參數化類型,也就是說所操作的數據類型被指定為一個參數。這種參數類型可以用在類、接口和方法的創建中,分別稱為泛型類、泛型接口、泛型方法。
Java語言引入泛型的好處是安全簡單。
在Java SE 1.5之前,沒有泛型的情況的下,通過對類型Object的引用來實現參數的“任意化”,“任意化”帶來的缺點是要做顯式的強制類型轉換,而這種轉換是要求開發者對實際參數類型可以預知的情況下進行的。對于強制類型轉換錯誤的情況,編譯器可能不提示錯誤,在運行的時候才出現異常,這是一個安全隱患。
泛型的好處是在編譯的時候檢查類型安全,并且所有的強制轉換都是自動和隱式的,提高代碼的重用率。
泛型在使用中還有一些規則和限制:
1、泛型的類型參數只能是類類型(包括自定義類),不能是簡單類型。
2、同一種泛型可以對應多個版本(因為參數類型是不確定的),不同版本的泛型類實例是不兼容的。
3、泛型的類型參數可以有多個。
4、泛型的參數類型可以使用extends語句,例如。習慣上成為“有界類型”。
5、泛型的參數類型還可以是通配符類型。例如Class classType = Class.forName(java.lang.String);
泛型還有接口、方法等等,內容很多,需要花費一番功夫才能理解掌握并熟練應用。在此給出我曾經了解泛型時候寫出的兩個例子(根據看的印象寫的),實現同樣的功能,一個使用了泛型,一個沒有使用,通過對比,可以很快學會泛型的應用,學會這個基本上學會了泛型70%的內容。
例子一:使用了泛型
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public class Gen﹤T﹥ { private T ob; //定義泛型成員變量 public Gen(T ob) { this .ob = ob; } public T getOb() { return ob; } public void setOb(T ob) { this .ob = ob; } public void showTyep() { System.out.println( "T的實際類型是: " + ob.getClass().getName()); } } public class GenDemo { public static void main(String[] args){ //定義泛型類Gen的一個Integer版本 Gen﹤Integer﹥ intOb= new Gen﹤Integer﹥( 88 ); intOb.showTyep(); int i= intOb.getOb(); System.out.println( "value= " + i); System.out.println( "----------------------------------" ); //定義泛型類Gen的一個String版本 Gen﹤String﹥ strOb= new Gen﹤String﹥( "Hello Gen!" ); strOb.showTyep(); String s=strOb.getOb(); System.out.println( "value= " + s); } |
例子二:沒有使用泛型
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public class Gen2 { private Object ob; //定義一個通用類型成員 public Gen2(Object ob) { this .ob = ob; } public Object getOb() { return ob; } public void setOb(Object ob) { this .ob = ob; } public void showTyep() { System.out.println( "T的實際類型是: " + ob.getClass().getName()); } } public class GenDemo2 { public static void main(String[] args) { //定義類Gen2的一個Integer版本 Gen2 intOb = new Gen2( new Integer( 88 )); intOb.showTyep(); int i = (Integer) intOb.getOb(); System.out.println( "value= " + i); System.out.println( "----------------------------------" ); //定義類Gen2的一個String版本 Gen2 strOb = new Gen2( "Hello Gen!" ); strOb.showTyep(); String s = (String) strOb.getOb(); System.out.println( "value= " + s); } } |
運行結果:
兩個例子運行Demo結果是相同的,控制臺輸出結果如下:
T的實際類型是:
java.lang.Integer
value= 88
----------------------------------
T的實際類型是: java.lang.String
value= Hello Gen!
Process finished with exit code 0
看明白這個,以后基本的泛型應用和代碼閱讀就不成問題了。
以上就是對java泛型的實例分析,學習Java泛型的朋友可以參考下。