关于java泛型你应该知道的那些事儿

泛型的设计初衷:是为了减少类型转换错误产生的安全隐患,而不是为了实现任意化。


泛型可以应用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口和泛型方法


  • 泛型类在类名后面用尖括号表示泛型
<code>public class HelloWorld {
    private T t;
public T getValue() {
return t;    
}
public void setValue(T t) {
this.t = t;
}
}
/<code>
  • 泛型方法在方法声明中加入泛型
<code>//这是泛型方法
static void printHelloWorld(T t){
LOGGER.info(t);
}
//这是一个普通方法
public T getT() {
return t;
}
/<code>
  • 泛型接口跟类类似
<code>public interface Generator {  
public T next();
}
/<code>

总结:

  • 带尖括号的 才能表示是泛型类或方法或接口。而只有T的只能表示是泛型类型
  • 泛型类型的命名并不是必须为T,也可以使用其他字母,如X、K等,只要是命名为单个大写字即可。
  • 虽然没有强制的命名规范,但是为了便于代码阅读,也形成了一些约定俗成的命名规范,如下:

T通用泛型类型,通常作为第一个泛型类型S

通用泛型类型,如果需要使用多个泛型类型,可以将S作为第二个泛型类型

U通用泛型类型,如果需要使用多个泛型类型,可以将U作为第三个泛型类型V通用泛型类型,如果需要使用多个泛型类型,可以将V作为第四个泛型类型E集合元素 泛型类型,主要用于定义集合泛型类型K映射-键 泛型类型,主要用于定义映射泛型类型V映射-值 泛型类型,主要用于定义映射泛型类型N数值 泛型类型,主要用于定义数值类型的泛型类型


通配符、上下边界、无界

如果不对泛型类型做限制,则泛型类型可以实例化成任意类型,这种情况可能产生某些安全性隐患。

为了限制允许实例化的泛型类型,我们需要一种能够限制泛型类型的手段,即:有界泛型类型

<code>//有界泛型类型语法 - 继承自某父类
//有界泛型类型语法 - 实现某接口
//有界泛型类型语法 - 多重边界
//示例//N标识一个泛型类型,其类型只能是Number抽象类的子类
//T标识一个泛型类型,其类型只能是Person类型的子类,并且实现了Comparable 和 Map接口
/<code>

上边界通配符( extends 父类型>)

  • 上界:用 extends 关键字声明,表示参数化的类型可能是所指定的类型,或者是此类型的子类。
  • 类型参数列表中如果有多个类型参数上限,用逗号分开private E test(K arg1, E arg2){}
  • 上边界类型通配符可以确定父类型
  • 获取数据时,由于固定了上界,类型肯定是返回类型的子类型,可以通过向上转型成功获取。
  • 写入数据时,由于向下转型存在很大风险,Java泛型为了减低类型转换的安全隐患,不允许这种操作。
关于java泛型你应该知道的那些事儿


<code>Plate extends Fruit> p=new Plate<apple>(new Apple());
//不能存入任何元素
p.set(new Fruit()); //Error
p.set(new Apple()); //Error
//读取出来的东西只能存放在Fruit或它的基类里。
Fruit newFruit1=p.get();
Object newFruit2=p.get();
Apple newFruit3=p.get(); //Error/<apple>/<code>

原因是编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类,但具体是什么类型不知道。可能是Fruit?可能是Apple?也可能是Banana,RedApple,GreenApple?编译器在看到后面用Plate赋值以后,盘子里没有被标上有“苹果”。而是标上一个占位符:CAP#1,来表示捕获一个Fruit或Fruit的子类,具体是什么类不知道,代号CAP#1。然后无论是想往里插入Apple或者Meat或者Fruit编译器都不知道能不能和这个CAP#1匹配,所以就都不允许。


下边界通配符( super 子类型>)

  • 下界通配符 super T>不影响往里面存储,但是读取出来的数据只能是Object类型。
  • 和上界相对的就是下界 ,语法表示为: super T>
关于java泛型你应该知道的那些事儿

<code>Plate super Fruit> p=new Plate<fruit>(new Fruit());
//存入元素正常
p.set(new Fruit());
p.set(new Apple());
//读取出来的东西只能存放在Object类里。
Apple newFruit3=p.get(); //Error
Fruit newFruit1=p.get(); //ErrorO
bject newFruit2=p.get();
/<fruit>/<code>

因为下界规定了元素的最小粒度的下限,实际上是放松了容器元素的类型控制。既然元素是Fruit的基类,那往里存粒度比Fruit小的都可以。但往外读取元素就费劲了,只有所有类的基类Object对象才能装下。但这样的话,元素的类型信息就全部丢失。

  1. 频繁往外读取内容的,适合用上界Extends。
  2. 经常往里插入的,适合用下界Super。


无边界通配符(>)

无边界通配符> 等同于上边界通配符 extends Object>,所以关于无边界通配符(>)就很好理解了。

因为可以确定父类型是Object,所以可以以Object去获取数据(向上转型)。但是不能写入数据。


与>的区别

?和 T 都表示不确定的类型,区别在于我们可以对 T 进行操作,但是对 ?不行,比如如下这种

<code>// 可以
T t = operate();
// 不可以
?car = operate();/<code>

T 是一个 确定的类型,通常用于泛型类和泛型方法的定义

?是一个 不确定的类型,通常用于泛型方法的调用代码和形参,不能用于定义类和泛型方法。

类型参数 T 只具有 一种 类型限定方式:

<code>T extends A/<code>

但是通配符 ? 可以进行 两种限定:

<code>? extends A? super A     /<code>

T 可以多重限定 而 ? 不行

<code>/<code>

泛型使用的限制

泛型不能使用基本类型

<code>// 编译前类型检查报错
List list = new List();/<code>

泛型不允许进行实例化

<code> void test(T t){    
//编译前类型检查报错
t = new T();
}
/<code>

泛型不允许进行静态化

<code>static class Demo{        
// 编译前类型检查报错
private static T t;
// 编译前类型检查报错
public static T getT() {
return t;
}    
}    
/<code>

泛型不允许直接进行类型转换(通配符可以)

<code>List<integer> integerList = new ArrayList<integer>(); 

List<double> doubleList = new ArrayList<double>();
//不能直接进行类型转换,类型检查报错
//integerList = doubleList;
/<double>/<double>/<integer>/<integer>/<code>

泛型不允许直接使用instanceof运算符进行运行时类型检查(通配符可以)

<code>List<string> stringList = new ArrayList<string>();
//不能直接使用instanceof,类型检查报错
//LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList<double>);
//我们可以通过通配符的方式进行instanceof运行期检查(不建议):
//通过通配符实现运行时验证LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList>);/<double>/<string>/<string>/<code>

泛型不允许创建确切类型的泛型数组(通配符可以)

<code>//类型检查报错
//Demo6<integer>[] iDemo6s = new Demo6<integer>[2];/<integer>/<integer>/<code>

泛型不允许定义泛型异常类或者catch异常(throws可以)

  • 不允许定义泛型异常类(直接或间接扩展Throwable类)
  • 不允许捕获一个泛型异常
  • 可以以异常类作为边界
  • 可以throws泛型类型

泛型不允许作为参数进行重载

<code>static class Demo8{   
void test(List<integer> list){}
//不允许作为参数列表进行重载
//void test(List<double> list){}}/<double>/<integer>
/<code>

参考 :

  • https://blog.csdn.net/hanchao5272/article/details/79346471
  • https://stackoverflow.com/questions/2723397/what-is-pecs-producer-extends-consumer-super
  • https://guofeng007.com/2018/03/01/java-super-extends-template/#%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%98%AF%E4%B8%8B%E7%95%8C
  • https://blog.csdn.net/hanchao5272/article/details/79352321


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