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Java泛型

来源 :中华考试网 2020-11-04

  一、Java 泛型

  Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

  泛型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。

  假定我们有这样一个需求:写一个排序方法,能够对整型数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序,该如何实现?

  答案是可以使用 Java 泛型。

  使用 Java 泛型的概念,我们可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后,调用该泛型方法来对整型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

  二、泛型方法

  你可以写一个泛型方法,该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型,编译器适当地处理每一个方法调用。

  下面是定义泛型方法的规则:

  所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分(由尖括号分隔),该类型参数声明部分在方法返回类型之前(在下面例子中的)。

  每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。

  类型参数能被用来声明返回值类型,并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。

  泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型,不能是原始类型(像int,double,char的等)。

  实例

  下面的例子演示了如何使用泛型方法打印不同字符串的元素:

  实例

  public class GenericMethodTest {

  // 泛型方法

  printArray public static < E > void printArray( E[] inputArray ) {

  // 输出数组元素

  for ( E element : inputArray ){

  System.out.printf( "%s ", element );

  }

  System.out.println();

  }

  public static void main( String args[] ) {

  // 创建不同类型数组: Integer, Double 和 Character Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };

  Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };

  Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };

  System.out.println( "整型数组元素为:" );

  printArray( intArray );

  // 传递一个整型数组

  System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );

  printArray( doubleArray );

  // 传递一个双精度型数组

  System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );

  printArray( charArray );

  // 传递一个字符型数组

  } }

  编译以上代码,运行结果如下所示:

  整型数组元素为:

  1 2 3 4 5

  双精度型数组元素为:

  1.1 2.2 3.3 4.4

  字符型数组元素为:

  H E L L O

  有界的类型参数:

  可能有时候,你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如,一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。

  要声明一个有界的类型参数,首先列出类型参数的名称,后跟extends关键字,最后紧跟它的上界。

  实例

  下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"(类)或者"implements"(接口)。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。

  实例

  public class MaximumTest {

  // 比较三个值并返回最大值

  public static > T maximum(T x, T y, T z) {

  T max = x;

  // 假设x是初始最大值

  if ( y.compareTo( max ) > 0 ){

  max = y;

  //y 更大

  }

  if ( z.compareTo( max ) > 0 ){

  max = z;

  // 现在

  z 更大

  }

  return max;

  // 返回最大对象

  }

  public static void main( String args[] ) {

  System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的数为 %d\n\n", 3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );

  System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f\n\n", 6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );

  System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s\n","pear", "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );

  } }

  编译以上代码,运行结果如下所示:

  3, 4 和 5 中最大的数为 5

  6.6, 8.8 和 7.7 中最大的数为 8.8

  pear, apple 和 orange 中最大的数为 pear

  三、泛型类

  泛型类的声明和非泛型类的声明类似,除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

  和泛型方法一样,泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数,这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

  实例

  如下实例演示了我们如何定义一个泛型类:

  实例

  public class Box {

  private T t; public void add(T t) {

  this.t = t;

  }

  public T get() {

  return t;

  }

  public static void main(String[] args) {

  Box integerBox = new Box();

  Box stringBox = new Box();

  integerBox.add(new Integer(10));

  stringBox.add(new String("菜鸟教程"));

  System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerBox.get());

  System.out.printf("字符串为 :%s\n", stringBox.get());

  } }

  编译以上代码,运行结果如下所示:

  整型值为 :10

  字符串为 :菜鸟教程

  四、类型通配符

  1、类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如 List 在逻辑上是List,List 等所有List<具体类型实参>的父类。

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  实例

  import java.util.*;

  public class GenericTest {

  public static void main(String[] args) {

  List name = new ArrayList();

  List age = new ArrayList();

  List umber = new ArrayList();

  name.add("icon");

  age.add(18);

  number.add(314);

  getData(name);

  getData(age);

  getData(number);

  }

  public static void getData(List data) {

  System.out.println("data :" + data.get(0));

  } }

  输出结果为:

  data :icon

  data :18

  data :314

  解析: 因为getData()方法的参数是List类型的,所以name,age,number都可以作为这个方法的实参,这就是通配符的作用

  2、类型通配符上限通过形如List来定义,如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。

  实例

  import java.util.*;

  public class GenericTest {

  public static void main(String[] args) {

  List name = new ArrayList();

  List age = new ArrayList();

  List umber = new ArrayList();

  name.add("icon");

  age.add(18);

  number.add(314);

  //getUperNumber(name);

  //1 getUperNumber(age);

  //2 getUperNumber(number);

  //3

  }

  public static void getData(List data) {

  System.out.println("data :" + data.get(0));

  }

  public static void getUperNumber(List data) {

  System.out.println("data :" + data.get(0));

  } }

  输出结果:

  data :18

  data :314

  解析: 在(//1)处会出现错误,因为getUperNumber()方法中的参数已经限定了参数泛型上限为Number,所以泛型为String是不在这个范围之内,所以会报错

  3、类型通配符下限通过形如 List来定义,表示类型只能接受Number及其三层父类类型,如 Object 类型的实例。

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