Java包装类和泛型的知识点详解

目录

[1 包装类](#1 包装类)

[1.1 基本数据类型和对应的包装类](#1.1 基本数据类型和对应的包装类)

[1.2 装箱和拆箱](#1.2 装箱和拆箱)

[1.3 自动装箱和自动拆箱](#1.3 自动装箱和自动拆箱)

[2 什么是泛型](#2 什么是泛型)

[3 引出泛型](#3 引出泛型)

[3.1 语法](#3.1 语法)

[4 泛型类的使用](#4 泛型类的使用)

[5 泛型如何编译的](#5 泛型如何编译的)

[5.1 擦除机制](#5.1 擦除机制)

[6 泛型的上界](#6 泛型的上界)

[6.1 语法](#6.1 语法)

[6.2 示例](#6.2 示例)

[6.3 复杂示例](#6.3 复杂示例)

[7 泛型方法](#7 泛型方法)

[7.1 定义语法](#7.1 定义语法)

[7.2 示例](#7.2 示例)

[7.3 使用示例-可以类型推导](#7.3 使用示例-可以类型推导)

[7.4 使用示例-不使用类型推导](#7.4 使用示例-不使用类型推导)

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1 包装类

在Java中，由于基本类型不是继承自Object，为了在泛型代码中可以支持基本类型，Java给每个基本类型都对应了 一个包装类型。6

1.1 基本数据类型和对应的包装类

|---------|-----------|
| 基本数据类型 | 包装类 |
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
| char | Character |
| boolean | Boolean |

除了 Integer 和 Character， 其余基本类型的包装类都是首字母大写。

1.2 装箱和拆箱

1.3 自动装箱和自动拆箱 
int i = 10;
 
// 装箱操作，新建一个 Integer 类型对象，将 i 的值放入对象的某个属性中
Integer ii = Integer.valueOf(i);
 Integer ij = new Integer(i);
 
// 拆箱操作，将 Integer 对象中的值取出，放到一个基本数据类型中
int j = ii.intValue();

1.3 自动装箱和自动拆箱

int i = 10;
 Integer ii = i;   // 自动装箱          
Integer ij = (Integer)i;     // 自动装箱
int j = ii;                 // 自动拆箱
int k = (int)ii;        // 自动拆箱   

2 什么是泛型

一般的类和方法，只能使用具体的类型: 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的 代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。 泛型是在JDK1.5引入的新的语法，通俗讲，泛型：就是适用于许多许多类型。从代码上讲，就是对类型实现了参数化.

3 引出泛型

实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个 下标的值？ 比特就业课 思路： 1. 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10]; 2. 所有类的父类，默认为Object类。

class MyArray {
    public Object[] array = new Object[10];
    
    public Object getPos(int pos) {
        return this.array[pos];
    }
    public void setVal(int pos,Object val) {
        this.array[pos] = val;
    }
 }
 
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray myArray = new MyArray();
        myArray.setVal(0,10);
        myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放
        String ret = myArray.getPos(1);//编译报错
        System.out.println(ret);
    }
 }

问题：以上代码实现后 发现

1. 任何类型数据都可以存放

2. 1号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换 虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类 型。

而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译 器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。

3.1 语法

class MyArray<T> {
    public T[] array = (T[])new Object[10];//1
 
    public T getPos(int pos) {
        return this.array[pos];
    }
    public void setVal(int pos,T val) {
        this.array[pos] = val;
    }
 }
 public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();//2
        myArray.setVal(0,10);
        myArray.setVal(1,12);
        int ret = myArray.getPos(1);//3
        System.out.println(ret);
        myArray.setVal(2,"bit");//4
    }
 }

代码解释：

1. 类名后的代表占位符，表示当前类是一个泛型类

了解： 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，

常用的名称有：

E 表示 Element

K 表示 Key

V 表示 Value

N 表示 Number

T 表示 Type

S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型 2. 注释1处，不能new泛型类型的数组 3. 注释2处，类型后加入 指定当前类型

4. 注释3处，不需要进行强制类型转换

5. 注释4处，代码编译报错，此时因为在注释2处指定类当前的类型，此时在注释4处，编译器会在存放元素的时 候帮助我们进行类型检查。

4 泛型类的使用

4.1 语法

泛型类<类型实参> 变量名;  // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参);  // 实例化一个泛型类对象

5 泛型如何编译的

5.1 擦除机制

那么，泛型到底是怎么编译的？这个问题，也是曾经的一个面试问题。泛型本质是一个非常难的语法，要理解好他 还是需要一定的时间打磨。 比特就业课 通过命令：javap -c 查看字节码文件，所有的T都是Object。 在编译的过程当中，将所有的T替换为Object这种机制，我们称为：擦除机制。

Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。

6 泛型的上界

在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。

6.1 语法

 class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
    ...
 }

6.2 示例

public class MyArray<E extends Number> {
    ...
 }

MyArray<Integer> l1;        // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型
MyArray<String> l2;     // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型
error: type argument String is not within bounds of type-variable E
        MyArrayList<String> l2;
                    ^
 where E is a type-variable:
        E extends Number declared in class MyArrayList

了解： 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object

6.3 复杂示例

 public class MyArray<E extends Comparable<E>> {
    ...
 }

E必须是实现了Comparable接口的

示例：

用泛型来求最大值

class Alg  <T extends Comparable<T>>{
    public T findMaxVal(T[]array){
        T max=array[0];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if(array[i].compareTo(max)>0){
                max=array[i];
            }
        }
        return max;
    }
}
public class fanxing {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[]array ={1,2,5,8,9};
        Alg <Integer> alg=new Alg<>();
        System.out.println(alg.findMaxVal(array));
    }
}

7 泛型方法

7.1 定义语法

方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... }

7.2 示例

 public class Util {
    //静态的泛型方法 需要在static后用<>声明泛型类型参数
    public static <E> void swap(E[] array, int i, int j) {
        E t = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = t;
    }
 }

7.3 使用示例-可以类型推导

 Integer[] a = { ... };
 swap(a, 0, 9);
 
String[] b = { ... };
 swap(b, 0, 9);

7.4 使用示例-不使用类型推导

 Integer[] a = { ... };
 Util.<Integer>swap(a, 0, 9);
 
String[] b = { ... };
 Util.<String>swap(b, 0, 9);