【Java]认识泛型

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。

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

泛型

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。

泛型语法规则:

class 泛型类名称<类型形参列表> {

// 这里可以使用类型参数

}

class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {

}

class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {

// 这里可以使用类型参数

}

class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {

// 可以只使用部分类型参数

}

我们来简单实现一个泛型:

java 复制代码
class MyArray<T>{
    public T[] array = (T[]) new Object[10];
    public void setArray(int pos,T val ){
        this.array[pos] = val;
    }
    public T getArray(int pos){
        return array[pos];
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();
        myArray.setArray(0,20);
        Integer a = myArray.getArray(0);
        System.out.println(a);
        MyArray<String> myArray1 = new MyArray<>();
        myArray1.setArray(0,"hallo");
        String b = myArray1.getArray(0);
        System.out.println(b);
    }
}

代码解释:

类名后的 <T> 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

泛型类的使用

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

示例:

MyArray<Integer> myArray = new MyArray<Integer>();

**注意:**泛型只能接受类,所有的基本数据类型必须使用包装类 .

为什么不能实例化泛型类型的数组

举个栗子:

java 复制代码
class MyArray<T>{
    public T[] array = (T[]) new Object[10];
    public void setArray(int pos,T val ){
        this.array[pos] = val;
    }
    public T getArray(int pos){
        return array[pos];
    }
    public T[] getArrays(){
        return array;
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();
        String[] array1 = (String)myArray.getArrays();
    }
}

我们在 MyArray 泛型类中有这样一个方法 getArrays 该方法是将该类中的数组以 T[] 泛型类型的数组返回。然后我们在主函数中用 String 类型的数组来接收。

当我们在运行时发现程序报错了,原因:替换后的方法为:将Object[]分配给String[]引用,程序报错 。也就是说返回的Object数组里面,可能存放的是任何的数据类型,可能是String,可能是Person,运行的时候,直接转给Integer类型的数组,编译器认为是不安全的。

而正确的方式是:

java 复制代码
class MyArray<T> {
   public T[] array;
   public MyArray() {
  }
   /**
    * 通过反射创建,指定类型的数组
    * @param clazz
    * @param capacity
    */
   public MyArray(Class<T> clazz, int capacity) {
       array = (T[])Array.newInstance(clazz, capacity);
  }
   public T getPos(int pos) {
       return this.array[pos];
  }
   public void setVal(int pos,T val) {
       this.array[pos] = val;
  }
   public T[] getArray() {
       return array;
  }
}
 
7 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。
7.1 语法
7.2 示例
只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
了解: 没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object
7.3 复杂示例
E必须是实现了Comparable接口的
8 泛型方法
public static void main(String[] args) {
   MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>(Integer.class,10);
   Integer[] integers = myArray1.getArray();
}

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

语法:

class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {

...

}

示例:

public class MyArray<T extends Number> {

...

}

只接受 Number 的子类型作为 T 的类型实参。

我们发现当定义了 Number 上界时,使用 String 包装类的时候就报错了。

当我们没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object。

复杂示例:传递任意一个类型数组返回其中的最大值:

java 复制代码
class Alg<T extends Comparable<Alg>>{
    public T findMax(T[] array){
        T max = array[0];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if(array[i].compareTo((Alg) max) > 0 ){
                max = array[i];
            }
        }
        return max;
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

泛型方法

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) { ... }

使用示例:传递任意类型的数组将其中两个元素交换位置

java 复制代码
public class Test1 {
    public static <E> void swap(E[] array,int i,int j){
        E tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] array = new Integer[]{1,2,3,4,5,6,7};
        swap(array,0,1);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}
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