Java泛型使用示例整理

Java泛型使用示例整理

目標

Java泛型編程是JDK1.5版本后引入的。泛型讓編程人員能夠使用類型抽象，通常用于集合里面。本文旨在整理一些泛型的用法。

用法

泛型分兩部分。一部分是泛型類和方法的定義。另一部分是泛型類和方法的使用。

定義篇

類定義時，使用泛型

在定義類的時候，我們可以使用泛型。如下代碼：

class Demo <T> {
    T field;
    
    public void setFiled(T field) {
        this.field = field;
    }
    
    public T getField() {
        return field;
    }
}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        Demo<String> demo = new Demo<String>();
        demo.setFiled("www.bo56.com");
        System.out.println(demo.getField());
    }
}

類名后面增加<T>，說明是泛型類。T可以視為類型的占位符。泛型類的代碼就可以使用這個占位符T。

無參數方法定義時，使用泛型

無論在泛型類，還是普通類中，我們都可以再方法中使用泛型。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Demo {
    
    public <T> List<T> newArrayList() {
        return new ArrayList<T>();
    }
}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        Demo demo = new Demo();
        List<String> list = demo.newArrayList();
        list.add("www.bo56.com");
        list.add("bo56.com");
        //list.add(1); 報錯。只能添加String
        for (String str:list) {
            System.out.println(str);
        }
    }
}

方法的返回值前面，修飾符后面增加<T>，表示為泛型方法。這樣，就可以在方法的代碼中使用T代表類型。
沒有參數的泛型方法，類型的確定，是根據等號左邊的類型推導泛型的最終類型。

有參數方法定義時，使用泛型

class Demo {
    
    public <T> void showClass(T t) {
        System.out.println(t.getClass());
    }
}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        Demo demo = new Demo();
        demo.showClass("123");
        demo.showClass(123);
    }
}

有參數的泛型方法，類型的確定，是根據參數類型自動推導。

方法定義時，使用通配符 ？

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Demo {
    
    public void show(List<?> list) {
        list.add(null);
        //list.add(123); 編譯錯誤
        for (Object object:list) {
            System.out.println(object);
        }
    }
}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        Demo demo = new Demo();
        List<String> listStr = new ArrayList<String>();
        listStr.add("abc");
        demo.show(listStr);
        List<Long> listLong = new ArrayList<Long>();
        listLong.add(123L);
        demo.show(listLong);
    }
}

1、只能往集合中add null。
2、因為集合中的類型不確定。因此，為了安全，轉換為Object。

類或者方法定義時，使用通配符 <T extends Number>

class Demo {
    
    public <T extends Number> void showClass(T t) {
        System.out.println(t.getClass());
    }
}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        Demo demo = new Demo();
        demo.showClass(123);
        demo.showClass(123f);
        demo.showClass(123L);
        // demo.showClass("123"); 有錯誤 參數的類型，只能是 Number類型或者其子類
    }
}

<T extends Number> 表示傳入的類型必須是Number或者其子類型。

使用篇

指定固定的類型

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List<Long> list = new ArrayList<Long>();
        //List<Number> listN = new ArrayList<Long>(); 編譯錯誤。List<Number> 并不是 ArrayList<Long> 的父類。
    }
}

如果變量聲明時，為泛型指定的類型為固定類型。如List<Long>，就是為泛型指定的類型為Long。那么后續在給變量賦值時，指定的變量也得為這個類型。如 ArrayList<Long>()，指定的也是Long。
對于泛型來說，Long是Number的子類。但是，List<Long>并不是List<Number>的子類。

使用通配符 ？

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Food {}

class Fruit extends Food {}

class Apple extends Fruit {}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List<?> list = new ArrayList<Fruit>();
        //list.add(new Food()); 編譯錯誤
        //list.add(new Fruit()); 編譯錯誤
        //list.add(new Apple()); 編譯錯誤
        list.add(null);
        //Food food = list.get(0);
        //Fruit fruit = list.get(0);
        //Apple apple = list.get(0);
        Object object = list.get(0);
    }
}

1、只能添加null。
2、獲取的值只能賦值給Object類型。
因為通配符？表示該集合存儲的元素類型未知，可以是任何類型。往集合中加入元素需要是一個未知元素類型的子類型，正因為該集合存儲的元素類型未知，所以我們沒法向該集合中添加任何元素。唯一的例外是null，因為null是所有類型的子類型，所以盡管元素類型不知道，但是null一定是它的子類型。

使用上界通配符 <? extends Fruit>

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Food {}

class Fruit extends Food {}

class Apple extends Fruit {}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List<? extends Fruit> list = new ArrayList<Fruit>();
        // List<? extends Fruit> listA = new ArrayList<Food>(); 編譯錯誤。不能為父類。
        List<? extends Fruit> listN = new ArrayList<Apple>();
        listN.add(null);
        //listN.add(123); 不能add
        Fruit fruit = listN.get(0);
        Food food = listN.get(0);
        //Apple apple = listN.get(0); 編譯錯誤。get獲取的值，只能給父類
        listN.remove(0);
    }
}

上界通配符，一般用于讀取的場景。
1、為泛型指定的類型只能是Fruit類型或者其子類。
2、只能為其列表添加null。
3、get方法獲取的值只能賦值給Fruit類或者其超類。

使用下界通配符 <? super Fruit>

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Food {}

class Fruit extends Food {}

class Apple extends Fruit {}

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List<? super Fruit> list = new ArrayList<Fruit>();
        List<? super Fruit> listA = new ArrayList<Food>(); 
        //List<? super Fruit> listN = new ArrayList<Apple>(); 編譯錯誤，不能為子類
        listA.add(new Fruit());
        //listA.add(new Food()); 編譯錯誤，不能為父類。
        listA.add(new Apple());
        Object object = listA.get(0);
        //Fruit fruit = listA.get(0);編譯錯誤。
        //Food food = listA.get(0);編譯錯誤。
        //Apple apple = listA.get(0); 編譯錯誤。
    }
}

下界通配符，一般用于寫入的場景。
1、為泛型指定的類型必須為Fruit，或者其超類。
2、可以為其列表添加任意Fruit類型，或者其子類。
3、get方法獲取的類型，只能賦值給Object類型。

邊界通配符總結

邊界通配符總結
如果你想從一個數據類型里獲取數據，使用 ? extends 通配符
如果你想把對象寫入一個數據結構里，使用 ? super 通配符
如果你既想存，又想取，那就別用通配符。

注意

泛型類型是被所有調用共享的

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List<String>l1 = new ArrayList<String>();  
        List<Integer>l2 = new ArrayList<Integer>();  
        System.out.println(l1.getClass() == l2.getClass()); //True  
    }
}

所有泛型類的實例都共享同一個運行時類，類型參數信息會在編譯時被擦除。因此考慮如下代碼，雖然ArrayList<String>和ArrayList<Integer>類型參數不同，但是他們都共享ArrayList類，所以結果會是true。

instanceof

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        Collection cs = new ArrayList<String>();  
        if (cs instanceof Collection<String>){}// compile error.如果改成instanceof Collection<?>則不會出錯。  
    }
}

不能對確切的泛型類型使用instanceOf操作。如下面的操作是非法的，編譯時會出錯。

泛型數組問題

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List<String>[] lsa = new ArrayList<String>[10]; //compile error.
    }
}

不能創建一個確切泛型類型的數組。


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
    
    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        List<?>[] lsa = new ArrayList<?>[10]; // ok, array of unbounded wildcard type  
    }
}

能創建帶通配符的泛型數組.

參考

http://qiemengdao.iteye.com/blog/1525624
http://www.cnblogs.com/iyangyuan/archive/2013/04/09/3011274.html

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