java基礎------泛型

泛型概述

在前面學習集合時，我們都知道集合中是可以存放任意對象的，只要把對象存儲集合後，那麼這時他們都會被提升成Object類型。
當我們在取出每一個對象，並且進行相應的操作，這時必須採用類型轉換

public class GenericDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Collection coll = new ArrayList();
		coll.add("abc");
		coll.add("itcast");
		coll.add(5);//由於集合沒有做任何限定，任何類型都可以給其中存放
		Iterator it = coll.iterator();
		while(it.hasNext()){
			//需要打印每個字符串的長度,就要把迭代出來的對象轉成String類型
			String str = (String) it.next();
			System.out.println(str.length());
		}
	}
}

程序在運行時發生了問題java.lang.ClassCastException。
爲什麼會發生類型轉換異常呢？

我們來分析下：由於集合中什麼類型的元素都可以存儲。導致取出時強轉引發運行時 ClassCastException。 怎麼來解決這個問題呢？
Collection雖然可以存儲各種對象，但實際上通常Collection只存儲同一類型對象。
例如都是存儲字符串對象。因此在JDK5之後，新增了泛型(Generic)語法，讓你在設計API時可以指定類或方法支持泛型，這樣我們使用API的時候也變得更爲簡潔，並得到了編譯時期的語法檢查。

• 泛型：可以在類或方法中預支地使用未知的類型。

tips:一般在創建對象時，將未知的類型確定具體的類型。當沒有指定泛型時，默認類型爲Object類型。

使用泛型的好處

• 將運行時期的ClassCastException，轉移到了編譯時期(指的是在你寫代碼時就會爆出錯誤)變成了編譯失敗。
• 避免了類型強轉的麻煩。

通過我們如下代碼體驗一下：

public class GenericDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("abc");
        list.add("itcast");
        // list.add(5);//當集合明確類型後，存放類型不一致就會編譯報錯
        // 集合已經明確具體存放的元素類型，那麼在使用迭代器的時候，迭代器也同樣會知道具體遍歷元素類型
        Iterator<String> it = list.iterator();
        //判斷集合中是否爲空
        while(it.hasNext()){
        	//下一位元素是否存在
            String str = it.next();
            //當使用Iterator<String>控制元素類型後，就不需要強轉了。獲取到的元素直接就是String類型
            System.out.println(str.length());
        }
	}
}

tips:泛型是數據類型的一部分，我們將類名與泛型合併一起看做數據類型。

泛型的定義與使用

泛型，用來靈活地將數據類型應用到不同的類、方法、接口當中。將數據類型作爲參數進行傳遞。

定義和使用含有泛型的類

定義格式：

修飾符 class 類名<代表泛型的變量> {  }

例如，API中的ArrayList集合：

class ArrayList<E>{ 
    public boolean add(E e){ }

    public E get(int index){ }
   	....
}

使用泛型： 即什麼時候確定泛型。

在創建對象的時候確定泛型

例如，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

此時，變量E的值就是String類型,那麼我們的類型就可以理解爲：

class ArrayList<String>{ 
     public boolean add(String e){ }

     public String get(int index){  }
     ...
}

再例如，ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

此時，變量E的值就是Integer類型,那麼我們的類型就可以理解爲：

class ArrayList<Integer> { 
     public boolean add(Integer e) { }

     public Integer get(int index) {  }
     ...
}

舉例自定義泛型類

public class MyGenericClass<MVP> {
	//沒有MVP類型，在這裏代表 未知的一種數據類型 未來傳遞什麼就是什麼類型
	private MVP mvp;
     
    public void setMVP(MVP mvp) {
        this.mvp = mvp;
    }
     
    public MVP getMVP() {
        return mvp;
    }
}

使用:

public class GenericClassDemo {
  	public static void main(String[] args) {		 
         // 創建一個泛型爲String的類
         MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>();    	
         // 調用setMVP
         my.setMVP("大鬍子登登");
         // 調用getMVPq
         String mvp = my.getMVP();
         System.out.println(mvp);
         //創建一個泛型爲Integer的類
         MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>(); 
         my2.setMVP(123);   	  
         Integer mvp2 = my2.getMVP();
    }
}

含有泛型的方法

定義格式：

修飾符 <代表泛型的變量> 返回值類型 方法名(參數){  }

例如，

public class MyGenericMethod {	  
    public <MVP> void show(MVP mvp) {
    	System.out.println(mvp.getClass());
    }
    
    public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {	
    	return mvp;
    }
}

使用格式：

調用方法時，確定泛型的類型

public class GenericMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建對象
        MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
        // 演示看方法提示
        mm.show("aaa");
        mm.show(123);
        mm.show(12.45);
    }
}

含有泛型的接口

定義格式：

修飾符 interface接口名<代表泛型的變量> {  }

例如，

public interface MyGenericInterface<E>{
	//抽象方法（實現類中要重寫）
	public abstract void add(E e);
	
	public abstract E getE();  
}

使用格式：

1、定義類時確定泛型的類型

例如

public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
	@Override
    public void add(String e) {
        // 省略...
    }

	@Override
	public String getE() {
		return null;
	}
}

此時，泛型E的值就是String類型。

2、始終不確定泛型的類型，直到創建對象時，確定泛型的類型

例如

public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
	@Override
	public void add(E e) {
       	 // 省略...
	}

	@Override
	public E getE() {
		return null;
	}
}

確定泛型：

/*
 * 使用
 */
public class GenericInterface {
    public static void main(String[] args) {
        MyImp2<String>  my = new MyImp2<String>();  
        my.add("aa");
    }
}

泛型通配符

當使用泛型類或者接口時，傳遞的數據中，泛型類型不確定，可以通過通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符後，只能使用Object類中的共性方法，集合中元素自身方法無法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什麼類型來接收的時候,此時可以使用?,?表示未知通配符。

此時只能接受數據,不能往該集合中存儲數據。

舉個例子大家理解使用即可：

public static void main(String[] args) {
    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
    getElement(list1);
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    getElement(list2);
}

public static void getElement(Collection<?> coll){}
//？代表可以接收任意類型Integer,String....

tips:泛型不存在繼承關係 Collection list = new ArrayList();這種是錯誤的。

通配符高級使用----受限泛型

之前設置泛型的時候，實際上是可以任意設置的，只要是類就可以設置。但是在JAVA的泛型中可以指定一個泛型的上限和下限。

泛型的上限：

• 格式： 類型名稱 <? extends 類 > 對象名稱
• 意義： 只能接收該類型及其子類

泛型的下限：

• 格式： 類型名稱 <? super 類 > 對象名稱
• 意義： 只能接收該類型及其父類型

比如：現已知Object類，String 類，Number類，Integer類，其中Number是Integer的父類

public static void main(String[] args) {
    Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
    Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
    
    getElement(list1);
    getElement(list2);//報錯
    getElement(list3);
    getElement(list4);//報錯
  	// 按範圍
  	// Object > Number >Integer
  	// Object > String   
    getElement2(list1);//報錯
    getElement2(list2);//報錯
    getElement2(list3);
    getElement2(list4);
  
}
// 泛型的上限：此時的泛型?，必須是Number類型或者Number類型的子類
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此時的泛型?，必須是Number類型或者Number類型的父類
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

總結

泛型，用來靈活地將數據類型應用到不同的類、方法、接口當中
在定義定義類時，調用方法時，創建對象時可以確定類型