泛型Generics
所谓泛型,就是变量类型的参数化。
泛型是JDK1.5中一个最重要的特征。通过引入泛型,我们将获得编译时类型的安全和运行时更小的抛出ClassCastException的可能。
在JDK1.5中,你可以声明一个集合将接收/返回的对象的类型。
使用泛型时如果不指明参数类型,即泛型类没有参数化,会提示警告,此时类型为Object。
为什么使用泛型
使用泛型的典型例子,是在集合中的泛型使用。
在使用泛型前,存入集合中的元素可以是任何类型的,当从集合中取出时,所有的元素都是Object类型,需要进行向下的强制类型转换,转换到特定的类型。
比如:
List myIntList = new LinkedList(); // 1 myIntList.add(new Integer(0)); // 2 Integer x = (Integer) myIntList.iterator().next(); // 3
第三行的这个强制类型转换可能会引起运行时的错误。
泛型的思想就是由程序员指定类型,这样集合就只能容纳该类型的元素。
使用泛型:
List<Integer> myIntList = new LinkedList<Integer>(); // 1‘ myIntList.add(new Integer(0)); // 2‘ Integer x = myIntList.iterator().next(); // 3‘
将第三行的强制类型转换变为了第一行的List类型说明,编译器会为我们检查类型的正确性。这样,代码的可读性和健壮性也会增强。
泛型使用基础
例如:
public interface List <E> { void add(E x); Iterator<E> iterator(); } public interface Iterator<E> { E next(); boolean hasNext(); }
尖括号中包含的是形式类型参数(formal type parameters),它们就如同一般的类型一样,可以在整个类的声明中被使用。
当类被使用时,会使用具体的实际类型参数(actual type argument)代替。
比如前面的例子中的List<Integer>,那么所有的E将会被Integer类型所代替。
泛型类型参数只能被类或接口类型赋值,不能被原生数据类型赋值,原生数据类型需要使用对应的包装类。
形式类型参数的命名:尽量使用单个的大写字母(有时候多个泛型类型时会加上数字,比如T1,T2),比如许多容器集合使用E,代表element(元素),Map中用K代表键keys,V代表值。
泛型容器的实现讨论
不能用new的形式来创建一个泛型数组。
如下:
public class SimpleCollection<T> { private T[] objArr; private int index = 0; public SimpleCollection() { //Error: Cannot create a generic array of T objArr = new T[10]; } }
会报错。
如何创建一个数组让它接受所有可能的类型呢?
public class SimpleCollection<T> { private T[] objArr; private int index = 0; public SimpleCollection() { //Error: Cannot create a generic array of T //objArr = new T[10]; //Warning: Unchecked cast from Object[] to T[] objArr = (T[]) new Object[10]; } }
这个形式虽然可以做到,但是会产生一个警告。
查看ArrayList中的实现,可以发现它是使用了一个Object类型的数组:
private transient Object[] elementData;
在取出的时候(get方法中)使用了类型转换:
(E) elementData[index];
泛型和子类
List<String> ls = new ArrayList<String>(); // 1 List<Object> lo = ls; // 2
一个String类型的List是一个Object类的List吗?
不可以,Java编译器将会在第二行产生一个编译错误,因为它们的类型不匹配。
这样就避免了如果lo引入加入Object类型的对象,而ls引用试图将其转换为String类型而引发错误。所以编译器阻止了这种可能。
继承泛型类别
直接用例子说明:
父类:
public class Parent<T1,T2> { private T1 foo1; private T2 foo2; public T1 getFoo1() { return foo1; } public void setFoo1(T1 foo1) { this.foo1 = foo1; } public T2 getFoo2() { return foo2; } public void setFoo2(T2 foo2) { this.foo2 = foo2; } }
子类继承父类:
public class Child<T1, T2, T3> extends Parent<T1, T2> { private T3 foo3; public T3 getFoo3() { return foo3; } public void setFoo3(T3 foo3) { this.foo3 = foo3; } }
实现泛型接口
见例子:
泛型接口:
public interface ParentInterface<T1,T2> { public void setFoo1(T1 foo1); public void setFoo2(T2 foo2); public T1 getFoo1(); public T2 getFoo2(); }
子类实现泛型接口:
public class ChildClass<T1,T2> implements ParentInterface<T1, T2> { private T1 foo1; private T2 foo2; @Override public void setFoo1(T1 foo1) { this.foo1 = foo1; } @Override public void setFoo2(T2 foo2) { this.foo2 = foo2; } @Override public T1 getFoo1() { return this.foo1; } @Override public T2 getFoo2() { return this.foo2; } }
参考资料:
圣思园张龙老师Java SE视频教程。
The Java Tutorials : Lesson: Generics (Updated)
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/index.html
Lesson: Generics
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/extra/generics/index.html