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Java中的泛型讲解【最详细】【精美版】

JAVA泛型 详细 讲解 精美
2023-06-13 09:13:44 时间

 可以看下我亲自录制的视频讲解：  【布道者】Ep_集合-泛型_哔哩哔哩_bilibili 点我进入

问题

在前面学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。

看如下的代码：

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add("无鸡");
        coll.add("无忌");
        coll.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
        Iterator it = coll.iterator();
        while(it.hasNext()){
            //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
            String str = (String) it.next();
            System.out.println(str.length());
        }
    }
}

程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException。

为什么会发生类型转换异常呢？

         分析下：由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行ClassCastException。

怎么来解决这个问题呢？

Collection虽然可以存储各种对象，但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。

  • 泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

tips:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

详细概述

是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型。

分为泛型类、泛型方法、泛型接口。

泛型的好处

那么泛型带来了哪些好处呢？

  • 将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。
  • 避免了类型强转的麻烦。

通过我们如下代码体验一下：

public class GenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("无鸡");
        list.add("无忌");
         list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错
        // 集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String str = it.next();
            //当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
            System.out.println(str.length());
        }
    }
}

泛型的定义与使用

说明

我们在集合中会大量使用到泛型

泛型，用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。

泛型类

格式：

修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }

Collection接口集合：

interface Collection<E>{ 
    public boolean add(E e){ }
    ...
}

使用泛型： 即什么时候确定泛型。

在创建对象的时候确定泛型

例如，Collection<String> list = new ArrayList<String>();

此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：

interface Collection<String>{ 
     public boolean add(String e){
     
     }
     ...
}

自定义泛型类：

public class Generic<T> { 
    private T t; 
    public T getT() { 
        return t; 
    }
    public void setT(T t) { 
        this.t = t; 
    } 
}

测试类：

public class Demo { 
    public static void main(String[] args) { 
        Generic<String> g1 = new Generic<String>(); 
        g1.setT("ikun"); 
        System.out.println(g1.getT()); 
        
        Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>(); 
        g2.setT(30); 
        System.out.println(g2.getT()); 
        
        Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>(); 
        g3.setT(true); 
        System.out.println(g3.getT()); 
    } 
}

泛型方法

格式：

修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }

案例：

public class Generic { 
    public <T> void show(T t) { 
        System.out.println(t); 
    } 
}

测试类：

public class GenericDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        Generic g = new Generic(); 
        g.show("无忌"); 
        g.show(29); 
        g.show(true); 
    } 
}

泛型接口

格式：

修饰符 interface 接口名<类型> { }

示例：

public interface Generic<T> { 
    void show(T t); 
}

泛型接口实现类：

public class GenericImpl<T> implements Generic<T> { 
    @Override 
    public void show(T t) { 
        System.out.println(t); 
    } 
}

测试类：

public class GenericDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        Generic<String> g1 = new GenericImpl<String>(); 
        g1.show("无忌"); 
        
        Generic<Integer> g2 = new GenericImpl<Integer>(); 
        g2.show(30); 
    } 
}

泛型通配符

说明

当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

代码理解如下：

public static void main(String[] args) {
    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
    getElement(list1);
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    getElement(list2);
}
​
public static void getElement(Collection<Integer> coll){//只能放Integer,不能放String
    
}
​
public static  void getElement(Collection<?> coll){
    
}
​

1、通配符，代表未知类型，代表不关心或无法确定实际操作的类型，一般与容器类配合使用。

public void testV(List<?> list) {
   
}

高级使用

说明

之前设置泛型的时候，实际上是可以任意设置的，只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限

上限

  • 格式： 类型名称 <? extends 类 > 对象名称
  • 意义： 只能接收该类型及其子类

下限

  • 格式： 类型名称 <? super 类 > 对象名称
  • 意义： 只能接收该类型及其父类型

案例

比如：现已知Object类，String 类，Number类，Integer类，其中Number是Integer的父类

class Parent{
    String name;
}
​
class Son extends Parent{
    int age;
}
public static void main(String[] args) {
    Collection<Parent> list1 = new ArrayList<Parent>();
    Collection<Son> list2 = new ArrayList<Son>();
    Collection<Object> list3 = new ArrayList<Object>();
    
    getElement1(list1);
    getElement1(list2);
    getElement1(list3);//报错
  
    getElement2(list1);
    getElement2(list2);//报错
    getElement2(list3);
  
}
​
​
// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Parent类型或者Parent类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Parent> coll){
    
}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Parent类型或者Parent类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Parent> coll){
    
}

谢谢观看啦  不懂可以看我的视频讲解

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