泛型的理解

1.爲什麼引入泛型
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。
對於強制類型轉換錯誤的情況,編譯器可能不提示錯誤,在運行的時候纔出現異常,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,並且所有的強制轉換都是自動和隱式的,提高代碼的重用率。


2.泛型的本質
表面上看起來,無論語法還是應用的環境(比如容器類),泛型類型(或者泛型)都類似於 C++ 中的模板。但是這種相似性僅限於表面,Java 語言中的泛型基本上完全在編譯器中實現,由編譯器執行類型檢查和類型推斷,然後生成普通的非泛型的字節碼。這種實現技術稱爲 擦除(erasure)(編譯器使用泛型類型信息保證類型安全,然後在生成字節碼之前將其清除),這項技術有一些奇怪,並且有時會帶來一些令人迷惑的後果。雖然範型是 Java 類走向類型安全的一大步,但是在學習使用泛型的過程中幾乎肯定會遇到頭痛(有時候讓人無法忍受)的問題。
(他並沒有提高效率)

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爲一個參數。這種參數類型可以用在類、接口和方法的創建中,分別稱爲泛型類、泛型接口、泛型方法


3.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),不能是簡單類型即類型參數不能是內置類型的
(2)、同一種泛型可以對應多個版本(因爲參數類型是不確定的),不同版本的泛型類實例是不兼容的,也可以說不是協變的[color=blue]

什麼叫協變呢?[/color]
如果 Integer擴展了 Number(事實也是如此),那麼不僅 Integer是 Number,而且 Integer[]也是 Number[],在要求 Number[]的地方完全可以傳遞或者賦予 Integer[]。(更正式地說,如果 Number是 Integer的超類型,那麼 Number[]也是 Integer[]的超類型)。您也許認爲這一原理同樣適用於泛型類型 —— List<Number>是 List<Integer>的超類型,那麼可以在需要 List<Number>的地方傳遞 List<Integer>。不幸的是,情況並非如此。

不允許這樣做有一個很充分的理由:這樣做將破壞要提供的類型安全泛型。如果能夠將 List<Integer>賦給 List<Number>。那麼下面的代碼就允許將非 Integer的內容放入 List<Integer>:
 List<Integer> li = new ArrayList<Integer>(); 
List<Number> ln = li; // illegal
ln.add(new Float(3.1415));

因爲 ln是 List<Number>,所以向其添加 Float似乎是完全合法的。但是如果 ln是 li的別名,那麼這就破壞了蘊含在 li定義中的類型安全承諾 —— 它是一個整數列表,這就是泛型類型不能協變的原因。
[color=blue]另一個關於協變的問題[/color]
數組能夠協變而泛型不能協變的另一個後果是,不能實例化泛型類型的數組(new List<String>[3]是不合法的),除非類型參數是一個未綁定的通配符(new List<?>[3]是合法的)。讓我們看看如果允許聲明泛型類型數組會造成什麼後果:

List<String>[] lsa = new List<String>[10]; // illegal
Object[] oa = lsa; // OK because List<String> is a subtype of Object
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
li.add(new Integer(3));
oa[0] = li;
String s = lsa[0].get(0);

最後一行將拋出 ClassCastException,因爲這樣將把 List<Integer>填入本應是 List<String>的位置。因爲數組協變會破壞泛型的類型安全,所以不允許實例化泛型類型的數組(除非類型參數是未綁定的通配符,比如 List<?>)。

(3)、構造延遲且不能使用類型參數訪問構造函數
因爲可以擦除功能,所以 List<Integer>和 List<String>是同一個類,編譯器在編譯 List<V>時只生成一個類(和 C++ 不同)。因此,在編譯 List<V>類時,編譯器不知道 V所表示的類型,所以它就不能像知道類所表示的具體類型那樣處理 List<V>類定義中的類型參數(List<V>中的 V)。

因爲運行時不能區分 List<String>和 List<Integer>(運行時都是 List),用泛型類型參數標識類型的變量的構造就成了問題。運行時缺乏類型信息,這給泛型容器類和希望創建保護性副本的泛型類提出了難題。

比如泛型類 Foo:

class Foo<T> {
public void doSomething(T param) { ... }
}


假設 doSomething()方法希望複製輸入的 param參數,會怎麼樣呢?沒有多少選擇。您可能希望按以下方式實現 doSomething():

public void doSomething(T param) {
T copy = new T(param); // illegal
}


但是您不能使用類型參數訪問構造函數,因爲在編譯的時候還不知道要構造什麼類,因此也就不知道使用什麼構造函數。使用泛型不能表達“T必須擁有一個拷貝構造函數(copy constructor)”(甚至一個無參數的構造函數)這類約束,因此不能使用泛型類型參數所表示的類的構造函數。

clone()怎麼樣呢?假設在 Foo的定義中,T擴展了 Cloneable:

class Foo<T extends Cloneable> {
public void doSomething(T param) {
T copy = (T) param.clone(); // illegal
}
}

不幸的是,仍然不能調用 param.clone()。爲什麼呢?因爲 clone()在 Object中是保護訪問的,調用 clone()必須通過將 clone()改寫公共訪問的類引用來完成。但是重新聲明 clone()爲 public 並不知道 T,因此克隆也無濟於事。


(4)、泛型的類型參數可以有多個。
(5)、泛型的參數類型可以使用extends語句,例如<t extends="" superclass="">。習慣上成爲“有界類型”。   
(6)、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);


reference from
1. http://zhangpeng-sun.iteye.com/blog/242583
2.http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp01255.html
[color=red]3.http://www.bitscn.com/pdb/java/200605/23644.html[/color]

以下的這個地址對泛型寫得很好,可以參看一下
[url]http://www.iteye.com/topic/549509[/url]
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