1. 为什么使用泛型
早期的Object类型可以接收任意的对象类型,但是在实际的使用中,会有类型转换的问题。也就存在这隐患,所以Java提供了泛型来解决这个安全问题。
- 来看一个经典案例:
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运行这段代码,程序在运行时发生了异常:
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
发生了数据类型转换异常,这是为什么?
由于ArrayList可以存放任意类型的元素。例子中添加了一个String类型,添加了一个Integer类型,再使用时都以String的方式使用,导致取出时强制转换为String类型后,引发了ClassCastException,因此程序崩溃了。
这显然不是我们所期望的,如果程序有潜在的错误,我们更期望在编译时被告知错误,而不是在运行时报异常。而为了解决类似这样的问题(在编译阶段就可以解决),在jdk1.5后,泛型应运而生。让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型,这样我们使用API的时候也变得更为简洁,并得到了编译时期的语法检查。
我们将第一行声明初始化ArrayList的代码更改一下,编译器就会在编译阶段就能够帮我们发现类似这样的问题。现在再看看效果。
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这样可以避免了我们类型强转时出现异常。
2. 什么是泛型
泛型:是一种把明确类型的工作推迟到创建对象或者调用方法的时候才去明确的特殊的类型。也就是说在泛型使用过程中,操作的数据类型被指定为一个参数,而这种参数类型可以用在类、方法和接口中,分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口。
注意:一般在创建对象时,将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时,默认类型为Object类型。
3. 使用泛型的好处
- 避免了类型强转的麻烦。
- 它提供了编译期的类型安全,确保在泛型类型(通常为泛型集合)上只能使用正确类型的对象,避免了在运行时出现ClassCastException。
4. 泛型的使用
泛型虽然通常会被大量的使用在集合当中,但是我们也可以完整的学习泛型只是。泛型有三种使用方式,分别为:泛型类、泛型方法、泛型接口。将数据类型作为参数进行传递。
4.1 泛型类
泛型类型用于类的定义中,被称为泛型类。通过泛型可以完成对一组类的操作对外开放相同的接口。最典型的就是各种集合框架容器类,如:List、Set、Map。
- 泛型类的定义格式:
修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }
怕你不清楚怎么使用,这里我还是做了一个简单的泛型类:
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泛型在定义的时候不具体,使用的时候才变得具体。在使用的时候确定泛型的具体数据类型。即:在创建对象的时候确定泛型。
例如:Generic<String> genericString = new Generic<String>("helloGenerics");
此时,泛型标识T的类型就是String类型,那我们之前写的类就可以这么认为:
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当你的泛型类型想变为Integer类型时,也是很方便的。直接在创建时,T写为Integer类型即可:
Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(666);
- 注意: 定义的泛型类,就一定要传入泛型类型实参么?
并不是这样,在使用泛型的时候如果传入泛型实参,则会根据传入的泛型实参做相应的限制,此时泛型才会起到本应起到的限制作用。如果不传入泛型类型实参的话,在泛型类中使用泛型的方法或成员变量定义的类型可以为任何的类型。即跟之前的经典案例一样,没有写ArrayList的泛型类型,容易出现类型强转的问题。
4.2 泛型方法
泛型方法,是在调用方法的时候指明泛型的具体类型 。
- 定义格式:
修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }
例如:
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调用方法时,确定泛型的类型
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这里我们可以看下结果:
class java.lang.String
hello
class java.lang.Integer
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这里可以看出,泛型方法随着我们的传入参数类型不同,他得到的类型也不同。泛型方法能使方法独立于类而产生变化。
4.3 泛型接口
泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。泛型接口常被用在各种类的生产器中。
- 定义格式
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看一下下面的例子,你就知道怎么定义一个泛型接口了:
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使用格式
- 1、定义类时确定泛型的类型
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- 2、始终不确定泛型的类型,直到创建对象时,确定泛型的类型
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确定泛型:
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5. 泛型通配符
当使用泛型类或者接口时,传递的数据中,泛型类型不确定,可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后,只能使用Object类中的共性方法,集合中元素自身方法无法使用。