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Java进阶篇之泛型

news 来源：原创 2024/7/5 4:02:44

🔥 本文由程序喵正在路上原创，CSDN首发！
💖 系列专栏：Java入门
🌠 首发时间：2022年9月13日
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阅读指南

泛型简介
泛型类
泛型方法
泛型接口
类型通配符
可变参数
可变参数的使用

泛型简介

泛型是 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，它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数

一提到参数，最熟悉的就是定义方法时如果有形参，调用此方法时就要传递实参，那么参数化类型该怎么来理解呢？

顾名思义，参数化类型就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型

这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为泛型类、泛型方法和泛型接口

泛型的定义格式：

<类型>：指定一种类型的格式，这里的类型可以看成是形参
<类型1，类型2…>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开，这里的类型可以看成是形参
将来具体调用的时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型

以前的写法

import java.util.*;

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection c = new ArrayList();

        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        //遍历集合
        Iterator it = c.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String s = (String) it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

学了泛型以后的写法

import java.util.*;

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection<String> c = new ArrayList<>();

        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        //遍历集合
        Iterator<String> it = c.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

泛型的好处：

把运行时期的问题提前到了编译期间
避免了强制类型转换

泛型类

泛型类的定义格式：

格式：修饰符 class 类名<类型> { }
例子：public class Generic<T> { }
此处 T 可以随便写为任意标识，常见的如 T、E、K、V 等形式的参数用于表示泛型

我们来定义一个泛型类，如下

public class Generic<T> {
    private T t;

    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }
}

接着测试一波

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Generic<String> g1 = new Generic<>();
        g1.setT("小明");
        System.out.println(g1.getT());

        Generic<Integer> g2 = new Generic<>();
        g2.setT(30);
        System.out.println(g2.getT());

        Generic<Boolean> g3 = new Generic<>();
        g3.setT(true);
        System.out.println(g3.getT());
    }
}

结果如下：
在这里插入图片描述

泛型方法

泛型方法的定义格式：

格式：修饰符<类型> 返回值类型方法名(类型变量名) { }
例子：public<T> void show(T t) { }

定义一个泛型方法，如下

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

测试一下

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Generic g = new Generic();
        g.show("小明");
        g.show(30);
        g.show(true);
        g.show(12.34);
    }
}

没毛病

在这里插入图片描述

泛型接口

泛型接口的定义格式：

格式：修饰符 interface 接口名<类型> { }
例子：public interface Generic<T> { }

我们来写一个泛型接口

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

写一个类实现这个接口

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

最后测试这个类

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

        Generic<Integer> g2 = new GenericImpl<>();
        g2.show(20);
    }
}

测试成功

在这里插入图片描述

类型通配符

为了表示各种泛型 List 的父类，可以使用类型通配符

类型通配符：<?>
List<?>：表示元素类型未知的 List，它的元素可以匹配任何的类型
这种带通配符的 List 仅表示它是各种泛型 List 的父类，并不能把元素添加到其中

如果说我们不希望 List<?> 是任何泛型 List 的父类，只希望它代表某一类泛型 List 的父类，可以使用类型通配符的上限

类型通配符上限：<?extends 类型>
List<?extends Number>：表示的类型是 Number 或者其子类型

除了可以指定类型通配符的上限，我们也可以指定类型通配符的下限

类型通配符下限：<?super 类型>
List<?super Number>：表示的类型是 Number 或者其父类型

如果你不认识 Number 类，那我们这里就简单说一下，Number 是一个抽象类，也是一个超类（即父类）。Number 类属于 java.lang 包，所有的包装类（如 Double、Float、Byte、Short、Integer 以及 Long）都是抽象类 Number 的子类

import java.util.*;

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类型通配符：<?>
        List<?> l1 = new ArrayList<Object>();
        List<?> l2 = new ArrayList<Number>();
        List<?> l3 = new ArrayList<Integer>();
        System.out.println("---------------------");

        //类型通配符上限：<? extends 类型>
//        List<? extends Number> l4 = new ArrayList<Object>();   //不可以
        List<? extends Number> l5 = new ArrayList<Number>();
        List<? extends Number> l6 = new ArrayList<Integer>();
        System.out.println("---------------------");
        
        //类型通配符下限：<? super 类型>
        List<? super Number> l7 = new ArrayList<Object>();
        List<? super Number> l8 = new ArrayList<Number>();
//        List<? super Number> l9 = new ArrayList<Integer>();   //不可以
    }
}

可变参数

可变参数又称为参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了

格式：修饰符返回值类型方法名(数据类型... 变量名) { }
例子：public static int sum(int... a) { }

可变参数的注意事项

这里的变量 a 其实是一个数组
如果一个方法有多个参数，包含可变参数，那么可变参数要放在最后

public class ArgsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(sum(1, 2, 3));
        System.out.println(sum(1, 2, 3, 4, 5, 6));
        System.out.println(sum(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9));
    }

    public static int sum(int... a) {
        int sum = 0;

        for (int i : a) {
            sum += i;
        }

        return sum;
    }
}