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目录
- [1. 包装类(类类型)](#1. 包装类(类类型))
-
- [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 手动装箱和手动拆箱](#1.3 手动装箱和手动拆箱)
- [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)
- [3.2 <>里面的占位符](#3.2 <>里面的占位符)
- [4. 泛型类的使用](#4. 泛型类的使用)
-
- [4.1 语法](#4.1 语法)
- [4.2 示例](#4.2 示例)
- [4.3 类型推导(Type Inference)](#4.3 类型推导(Type Inference))
- [5 裸类型(Raw Type) (了解)](#5 裸类型(Raw Type) (了解))
- [6 泛型如何编译的](#6 泛型如何编译的)
-
- [6.1 擦除机制](#6.1 擦除机制)
- [7. 泛型的上界](#7. 泛型的上界)
-
- [7.1 语法](#7.1 语法)
- [7.2 示例](#7.2 示例)
- [7.3 复杂示例](#7.3 复杂示例)
- [8. 泛型方法](#8. 泛型方法)
-
- [8.1 定义语法](#8.1 定义语法)
- [8.2 示例](#8.2 示例)
1. 包装类(类类型)
- 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
。
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 |
总结:除了
Integer
和Character
, 其余基本类型的包装类都是首字母大写
。
包装类好处:比如数字转为字符串...
1.2 装箱和拆箱
装箱(也叫做装包):
把一个 基本类型 转变为 包装类型
拆箱(也叫做拆包):
把一个 包装类型 转变为 基本类型
java
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
Integer ii = a;//自动装箱
Integer ii2 = new Integer(10);
int b = ii2;
System.out.println("ii = " + ii);
System.out.println("b = " + b);
}
通过反汇编看源码是如何实现的:
1.3 手动装箱和手动拆箱
java
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
Integer ii = Integer.valueOf(a);//手动装箱
Integer ii2 = new Integer(10);
int b = ii2.intValue();//手动拆箱
System.out.println("ii = " + ii);
System.out.println("b = " + b);
}
【面试题】
下列代码输出什么,为什么?
java
//下面就发生了一个装箱过程
public static void main(String[] args) {
Integer ii = 100;
Integer ii2 = 100;
System.out.println(ii == ii2);//true
Integer a = 200;
Integer b = 200;
System.out.println(a == b);//false
}
2. 什么是泛型
只要会用就行
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。
泛型在 c++ 里面是模版
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?
java
public static void main(String[] args) {
MyArray myArray = new MyArray();
myArray.setArray(0,1);
myArray.setArray(1,19);
myArray.setArray(2,"mingzhi");
String str = (String) myArray.getArray(2);
}
对上述代码进行修改:
这样在实例化对象的时候 < > 里面可以传 类类型参数,达到通用
java
public static void main(String[] args) {
MyArray<String> myArray = new MyArray();
myArray.setArray(0,"hello");
myArray.setArray(1,"wold");
myArray.setArray(2,"mingzhi");
String str = myArray.getArray(2);
System.out.println(str);
}
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
java
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
}
注意:
泛型是编译时期的机制,也意味着运行的时候没有泛型的概念-》JVM当中没有泛型的概念
建议写法:
java
//<T> 代表当前类 是一个泛型类
class MyArray<T> {
//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
//呢只有 Object[]
//语法规定不能实例化一个泛型类型的数组
public Object[] array = new Object[10];
//也可以根据成员方法返回数组中某个 下标的值?
//提供get set 方法
public T getArray(int pos) {
return (T) array[pos];
}
//首先假设都是正常情况
//不考虑 极端情况
public void setArray(int pos, T val) {
array[pos] = val;
}
}
3.2 <>里面的占位符
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
4. 泛型类的使用
4.1 语法
java
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
4.2 示例
java
MyArray<Integer> list = 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!
4.3 类型推导(Type Inference)
当编译器可以根据上下文推导出类型实参时,可以省略类型实参的填写
java
MyArray<Integer> list = new MyArray<>(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer
5 裸类型(Raw Type) (了解)
裸类型是一个泛型类但没有带着类型实参,例如 MyArrayList 就是一个裸类型
java
MyArray list = new MyArray();
注意: 我们不要自己去使用裸类型,裸类型是为了兼容老版本的 API 保留的机制 下面的类型擦除部分,我们也会讲到编译器是如何使用裸类型的。
小结:
- 泛型是将数据类型参数化,进行传递
- 使用 表示当前类是一个泛型类。
- 泛型目前为止的优点:数据类型参数化,编译时自动进行类型检查和转换
6 泛型如何编译的
6.1 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。
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。
正确的方式: 【了解即可】
java
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
java
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
...
}
7.2 示例
java
public class MyArray<E extends Number> {
...
}
只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
java
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
了解: 没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object
7.3 复杂示例
java
public class MyArray<E extends Comparable<E>> {
...
}
E必须是实现了Comparable接口的
擦除机制,当擦除为 Object 时,引用数据类型不能,直接通过大于等于号进行比较
java
//写一个泛型类,求数组当中的最大值
class Alg<T extends Comparable<T>>{
public T findMaxVal(T[] array){
T max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
if (array[i].compareTo(max) > 0){
max = array[i];
}
}
return max;
}
}
传入的T一定实现
Comparable
接口,所以就能使用compareTo
方法
8. 泛型方法
8.1 定义语法
java
方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... }
8.2 示例
java
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, intj) {
E t = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = t;
}
}
java
//泛型方法
class Alg2{
public<T extends Comparable<T>> T findMaxVal(T[] array){
T max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
if (array[i].compareTo(max) > 0){
max = array[i];
}
}
return max;
}
}
也可以不实例化,把泛型方法设置为静态的泛型方法
java
class Alg3{
public static <T extends Comparable<T>> T findMaxVal(T[] array){
T max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
if (array[i].compareTo(max) > 0){
max = array[i];
}
}
return max;
}
}