泛型 | never belief any book | love youself,love life

为什么

当传入对象不明确时，我们一般用多态实现根据传入对象来调用重写方法（以Animal为例，我们需要对需要操作的对象声明为它们的父类，如Animal的voice中定义形参为Animal类，这样可以传入Cat、Dog等子类，甚至要定义成共同父类Object）如：

//定义一个类，其属性为Object类

//实例化对象

这可能会导致：

装入数据的类型都被当作Object对待（往往不只是Animal类而是更宽容的Object类），从而“丢失”自己的实际类型
获取数据时需要强制类型转换，可能出错，因此还要手动类型检查（instanceof），效率低

是什么

泛型就是参数化类型，使用广泛的类型

有啥用

在编译的时候自动检查类型安全，比如存入的类型与实例化时指定的类型不同。
所有的强转都是自动和隐式的，提高代码的重用率。

分类

泛型有三种使用方式，分别为：泛型类、泛型接口、泛型方法

泛型类

不能使用基本类型，如：

Student<String,Integer> //Integer不能写成int

声明类时使用泛型，实例化时指定类型（若不指定则可传入任意类型，但这样它就不会自动转换和检查类型，失去了泛型的意义）。

一个最普通的泛型类：常用的占位符：T，任意类型Type，E，集合中任意元素Element，K、V，键值对中的key和value，N,Number数字。

//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型；标识可以写多个
//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型

/* 但是父类Genrator可以不指定类型，即其后面的可以不写，叫做泛型的擦除，这时统一用Object代替父类中出现的所有T类型
也可以子类、父类同时擦除
反正错误情况只有一种：子类擦除，父类不擦除 要么同时擦除，要么子类>=父类（只擦除子类实际上等同于子类的成员类型都被定死，是<=）
public class Generic{
```
//key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定  
private T key;

public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
    this.key = key;
}

public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外 部指定
    return key;
}
```
}
不能对确切的泛型类型使用instanceof操作。如下面的操作是非法的，编译时会出错。

if(ex_num instanceof Generic) //可能是因为编译（甚至连运行）的时候JVM都无法识别泛型的具体类型，就像泛型数组一样

最典型的泛型类就是各种容器类，如：List、Set、Map。

泛型接口

泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。泛型接口常被用在各种类的生产器中，可以看一个例子：

//定义一个泛型接口
public interface Generator {
```
public T next();
```
}
就直接把class换成interface就行了
T就只是个占位符，要叫什么都可以，有人习惯写Item

实现泛型接口的类可选择传入或不传入实参（指定或不指定类型）

不传入泛型实参

/**
* 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中，必须跟它一样是T
* 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
* 如果不声明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class"
* 
*/
class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
    public T next() {
        return null;
    }
}
传入泛型实参
/**
* 传入泛型实参时：
*所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
* 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替换成下面传入的String类型。
*/
public class FruitGenerator implements Generator<String> {

    private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};

    public String next() {

    }
}

父类的原属性类型随父类而定，子类的新属性随子类而定

方法重写随父类而定

泛型通配符

同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），但是不同版本的泛型类实例是不兼容的。也即是传入泛型类的泛型实参为父类时，子类并不能传入。如：

public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){

}

Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);
showKeyValue(gInteger);//编译器会为我们报错：Generic<java.lang.Integer> cannot be applied to Generic<java.lang.Number>

因此我们需要一个在逻辑上可以表示同时是Generic和Generic父类的引用类型。由此类型通配符应运而生。

将上面的方法改一下：

public void showKeyValue1(Generic<?> obj){
    Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}

类型通配符一般是使用？代替具体的类型实参，注意了，此处’？’是类型实参，而不是类型形参。

此处的？和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类。是一种真实的类型。

可以解决当具体类型不确定的时候，这个通配符就是 ? ；当操作类型时，不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。

不能在类上使用？只能在声明时使用？，不能在使用时使用。因为？表示声明时不定，使用时确定。

test(stu)编译报错：使用时不能用？型，使用时要确定

不能写Student<?> stu = new Student<?> ();//因为new就是使用时

泛型方法与Class泛型类class对象

泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型。

public <T> T genericMethod(Class<T> tClass){  //public与返回值中间<T>非常重要，
    可以理解为声明此方法为泛型方法。T表明返回值为泛型T
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

其中Class表示泛型类的class对象，如User.class。

public final class Class<T> implements Serializable {  
    …………  
}

当泛型方法出现在泛型类中时:

class GenerateTest<T>{

    //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型E，这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同，也可以不同。
    //由于泛型方法在声明的时候会声明泛型<E>，因此即使在泛型类中并未声明泛型，编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
    public <E> void show_3(E t){
        System.out.println(t.toString());
    }

    //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型T，注意这个T是一种全新的类型，可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
    public <T> void show_2(T t){
        System.out.println(t.toString());
    }
}

再看一个例子：

public class GenericFruit {
    class Fruit{

    }

    class Apple extends Fruit{

    }

    class Person{

    }

    class GenerateTest<T>{
        //注意，没有声明为泛型方法，T还是上面从类传进来的T
        public void show_1(T t){

        }

    //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型E，这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同，也可以不同。
    //由于泛型方法在声明的时候会声明泛型<E>，因此即使在泛型类中并未声明泛型，编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
        public <E> void show_3(E t){

        }

    //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型T，注意这个T是一种全新的类型，可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
        public <T> void show_2(T t){

        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Apple apple = new Apple();
        Person person = new Person();

        GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();//JDK1.7之后可以省略后一个<Fruit>而达到同样的效果
        generateTest.show_1(apple);//apple是Fruit的子类，所以这里可以 
                                   //PS：这里apple是传给方法，而前面Integer是传给类，传给类是一种特例。
                                   //上面将GenerateTest指定为Fruit类，那么show_1中应该传入Fruit类，而apple也属于Fruit类

        generateTest.show_1(person);//编译器会报错，因为泛型类型实参指定的是Fruit，而传入的实参类是Person

        //使用以下两个方法都可以成功
        generateTest.show_2(apple);
        generateTest.show_2(person);

        //使用以下两个方法也都可以成功
        generateTest.show_3(apple);
        generateTest.show_3(person);
}

泛型方法与可变参数

public <T> void printMsg( T... args){//T可以是某个类，...表示可以传入该类型的无数个参数；只能放在最后
    for(T t : args){
    Log.d("泛型测试","t is " + t);
    }
}

printMsg("111",222,"aaaa","2323.4",55.55);

可变参数处理方法

静态方法与泛型

静态方法有一种情况需要注意一下，那就是在类中的静态方法使用泛型：静态方法无法访问类上定义的泛型；如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上。

即：如果静态方法要使用泛型的话，必须将静态方法也定义成泛型方法。

public class StaticGenerator<T> {
....
....
/**
 * 如果在类中定义使用泛型的静态方法，需要添加额外的泛型声明（将这个方法定义成泛型方法）
 * 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
 * 如：public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息：
      "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
 */
    public static <T> void show(T t){

    }
}

泛型方法总结

泛型方法能使方法独立于类而产生变化，以下是一个基本的指导原则：

无论何时，如果你能做到，你就该尽量使用泛型方法。

擦除后编译时不会类型检查

}

test(stu1)编译通过，因为擦除，不会类型检查
test(stu)编译报错

泛型上下边界

为泛型添加上边界，即传入的类型实参必须是指定类型的子类型

//改一下非泛型方法
public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){
    Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}

//改一下泛型类
public class Generic<T extends Number>{

}

//改一下泛型方法
//必须在权限声明与返回值之间的<T>上添加上下边界，即在泛型声明的时候添加
public <T> T showKeyName(Generic<T extends Number> container)//编译器会报错："Unexpected bound"
public <T extends Number> T showKeyName(Generic<T> container){

}

由此可见，泛型的上下边界添加，必须与泛型的声明在一起。

以上extends改为super则必须传入父类

报错，因为都是Student类，方法签名相同

泛型数组

不能创建一个确切的泛型类型的数组

也就是说下面的这两个例子是不可以的：

List[] ls = new ArrayList[10];

而使用通配符或者不指定是可以的：

List<?>[] ls = new ArrayList[10];

List[] ls = new ArrayList[10];

下面使用Sun的一篇文档的一个例子来说明这个问题：

List<String>[] lsa = new List<String>[10]; // Not really allowed. 
    此行编译后擦除类型信息，JVM陷入迷航  
Object o = lsa;    
Object[] oa = (Object[]) o;    
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();    
li.add(new Integer(3));  
oa[1] = li; // 傻傻的让int型也放进来，编译时不报错.Unsound, but passes run time store check    
String s = lsa[1].get(0); // Run-time error: ClassCastException.悲剧了，运行的时候报错！
//而上面两种声明方式在取出时手动强转的时候，转错的话会在编译报错，总比运行才报错的好

那么对于元素为泛型类的数组，我们要怎么创建指定类型的数组呢？

List<Integer>[] listArray=(List<Integer>[])new List[5]; //先创建容量为5的泛型list数组，再强转为integer型的list数组，最后用integer型的list数组变量接收

泛型的嵌套

外部类与内部类的关系

public class Queue<T> implements Iterable<T>{

    private T item;

    /**
     * 普通内部类：不声明泛型的话会自动继承外部类的泛型，声明泛型则即使同为T也与外部类的不同
     */
    private class Node<T>{
        private T item1=item; //飘红：Incompatible types:required:T,found:T
    }

    /**
     * 静态内部类：不声明不会自动继承外部类的泛型，
     * 因为不需要有外部类对象就可以直接用外部类创建内部类对象，
     * 此时具体类型还未指定，继承了也没用，所以不会自动继承；
     * 声明泛型则即使同为T也与外部类的不同
     */
}

获取泛型参数的实际类型

参考文章

泛型

为什么

是什么

有啥用

分类

泛型类