泛型与通配符详解

1回顾泛型类
  泛型类:具有一个或多个泛型变量的类被称之为泛型类。

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class ClassGenericity<T> {  
    //在类里面可以直接使用T的类型
    T aa;
    public void test11(T bb) {
        //................
    }
    //静态方法 在类上面定义的泛型,不能再静态方法里面使用
    public static <A> void test12(A cc) {
        //..................
    }
}
public class TestClassGenericity{
    public static void main(String[] args) {
        ClassGenericity<String>genericity=new ClassGenericity<String>();
        genericity.test11("1234");
        ClassGenericity.test12(6789);
    }   
}
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2 泛型方法
  泛型方法的特点:
    方法的参数中可以使用泛型变量;
    方法的返回值中可以使用泛型变量。

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public class MethodGenericity {
    public static void main(String[] args) {
        String arr[]={"aaa","bbb","ccc","ddd"};
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        exchange(arr,0,3);                //交换0,3位置元素
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    private static<T> void exchange(T[] arr, int i, int j) {
        T temp=arr[i];
        arr[i]=arr[j];
        arr[j]=temp;
    }
}
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public class Test1 {
    public <T> T get(T[] ts) {
        return ts[ts.length / 2];
    }
    @Test
    public void test()
    {
        String[] names ={"zhangSan", "liSi","wangWu"};
        System.out.println(get(names));//输出lisi
    }
}
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  调用泛型方法时无需指定泛型变量,编译器会通过实际参数的类型来识别泛型变量的类型,上例中传递的参数为String[]类型,那么相当于给泛型类型T赋值为String。

3 继承(实现)泛型类(接口)
  继承泛型类需要为父类的泛型变量赋值!就好比创建泛型类的对象时需要给泛型变量赋值一样。
  创建泛型类对象:List<String> list = new ArrayList<String>();
  继承泛型类1(子类也是泛型类):public class MyList1<T> extends ArrayList<T> {...}
  继承泛型类2(子类不是泛型类):public class MyList2 extends ArrayList<String> {...}

4 通配符
  为了说明通配符的作用,我们先看个例子:
    List<Object> list1 = new ArrayList<String>();
    List<Object> list2 = new ArrayList<Integer>();

  上面的调用都是编译不通过的!这说明想写一个即可以打印list1,又可以打印list2的方法是不可能的!

public static void fun(List<Object> list) {…}
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
fun(list1);//编译不通过
fun(list2);//编译不通过

  如果把fun()方法的泛型参数去除,那么就OK了。即不使用泛型!

public static void fun(List list) {…}//会有一个警告
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
fun(list1);
fun(list2);

  上面代码是没有错了,但会有一个警告。警告的原因是你没有使用泛型!Java希望大家都去使用泛型。你可能会说,这里根本就不能使用泛型!!!!!

  4.1 通配符概述
    通配符就是专门处理这一问题的。

public static void fun(List<?> list) {…}

    上面代码中的“?”就是一个通配符,它只能在“<>”中使用。这时你可以向fun()方法传递List<String>、List<Integer>类型的参数了。当传递List<String>类型的参数时,表示给“?”赋值为String;当传递List<Integer>类型的参数给fun()方法时,表示给“?”赋值为Integer。

  4.2 通配符的缺点
    带有通配符的参数不能使用与泛型相关的方法,例如:list.add(“hello”)编译不通过。
    上面的问题是处理了,但通配符也有它的缺点。在上面例子中,List<?> list参数中的通配符可以被赋任何值,但同时你也不知道通配符被赋了什么值。当你不知道“?”是什么时,会使你不能使用任何与泛型相关的方法。也就是说fun()方法的参数list不能再使用它的与泛型相关的方法了。例如:list.add(“hello”)是错误的,因为List类的add()方法的参数是T类型,而现在你不知道T是什么类型,你怎么去添加String的东西给list呢?如果使用者在调用fun()方法时传递的不是List<String>,而是List<Integer>时,你添加String当然是不可以的。当然,还可以调用list的get()方法。就算你不知道“?”是什么类型,但它肯定是Object类型的。所以你可以:Object o = list.get(0);

  4.3 通配符的限制
    通配符只能出现在引用的定义中,而不能出现在创建对象中。例如:new ArrayList<?>(),这是不可以的。ArrayList<?> list = null,这是可以的。

  4.4 带有下边界的通配符
    List<? extends Number> list;
      其中<? extends Number>表示通配符的下边界,即“?”只能被赋值为Number或其子类型。

public static void fun(List<? extends Number> list) {…}
fun(new ArrayList<Integer>());//ok
fun(new ArrayList<Double>());//ok
fun(new ArrayList<String>());//不ok

      当fun()方法的参数为List<? extends Number>后,说明你只能赋值给“?”Number或Number的子类型。虽然这多了一个限制,但也有好处,因为你可以用list的get()方法。就算你不知道“?”是什么类型,但你知道它一定是Number或Number的子类型。所以:Number num = list.get(0)是可以的。但是,还是不能调用list.add()方法!

  4.5 带有下边界的通配符
    List<? super Integer> list;
      其中<? super Integer>表示通配符的下边界,即“?”只能被赋值为Integer或其父类型。

public static void fun(List<? super Integer> list) {…}
fun(new ArrayList<Integer>());//ok
fun(new ArrayList<Number>());//ok
fun(new ArrayList<Object>());//ok
fun(new ArrayList<String>());//不ok

      这时再去调用list.get()方法还是只能使用Object类型来接收:Object o = list.get(0)。因为你不知道“?”到底是Integer的哪个父类。但是你可以调用list.add()方法了,例如:list.add(new Integer(100))是正确的。因为无论“?”是Integer、Number、Object,list.add(new Integer(100))都是正确的。

  4.6 通配符小结
    1. 方法参数带有通配符会更加通用;
    2. 带有通配符类型的对象,被限制了与泛型相关方法的使用;
    3. 下边界通配符:可以使用返回值为泛型变量的方法;
    4. 上边界通配符:可以使用参数为泛型变量的方法。

  4.7   通配符应用实例

  boolean addAll(Collection<? extends E> c)//JDK集合的addAll方法

List<Number> numList = new ArrayList<Number>();
List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
numList.addAll(intList);//正确!!!!!!addAll(Collection<? extends Number> c), 传递的是List<Integer>

  如果用改成boolean addAll(Collection<E> c)

List<Number> numList = new ArrayList<Number>();
List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
numList.addAll(intList);//错误!!!!!addAll(Collection<Number> c), 传递的是List<Integer>

5 通配符应用实例

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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Demo2 {
    public void fun1() {
        Object[] objArray = new String[10];//正确!!!
        objArray[0] = new Integer(100);//错误!!!编译器不会报错,但是运行时会抛ArrayStoreException
        //List<Object> objList = new ArrayList<String>();//错误!!!编译器报错,泛型引用和创建两端,给出的泛型变量必须相同!
    }
    
    
    public void fun2() {
        List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
        print(integerList);
        List<String> stringList = new ArrayList<String>();
        print(stringList);
    }
    /*
     * 其中的?就是通配符,?它表示一个不确定的类型,它的值会在调用时确定下来
     * 通配符只能出现在左边!即不能在new时使用通配符!!!
     * List<?> list = new ArrayList<String>();
     * 通配符好处:可以使泛型类型更加通用!尤其是在方法调用时形参使用通配符!
     */
    public void print(List<?> list) {
        //list.add("hello");//错误!!!编译器报错,当使用通配符时,对泛型类中的参数为泛型的方法起到了副作用,不能再使用!
        Object s = list.get(0);//正确!!!但是只是得益于object类是所有类的父类,换成其他任何类编译器都会报错!说明当使用通配符时,泛型类中返回值为泛型的方法,也作废了!
    }
    
    
    public void fun3() {
        List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
        print1(intList);
        List<Long> longList = new ArrayList<Long>();
        print1(longList);
    }
    /*
     * 给通配符添加了限定:
     *   只能传递Number或其子类型
     *   子类通配符对通用性产生了影响,但使用形参更加灵活
     */
    public void print1(List<? extends Number> list) {
        //list.add(new Integer(100));//错误!!!编译器报错,说明参数为泛型的方法还是不能使用(因为?也可能为Long型)
        Number number = list.get(0);//正确!!!返回值为泛型的方法可用了!
    }
    
    
    public void fun4() {
        List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
        print2(intList);
        List<Number> numberList = new ArrayList<Number>();
        print2(numberList);
        List<Object> objList = new ArrayList<Object>();
        print2(objList);
    }
    /*
     * 给通配符添加了限定
     *   只能传递Integer类型,或其父类型
     */
    public void print2(List<? super Integer> list) {
        list.add(new Integer(100));//正确!!!参数为泛型的方法可以使用了
        Object obj =  list.get(0);//正确!!!但是只是得益于object类是所有类的父类,换成其他任何类编译器都会报错!说明返回值为泛型的方法,还是不能使用
    }
}
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6 泛型父类获取子类传递的类型参数

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import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import org.junit.Test;
public class Demo1 {
    @Test
    public void fun1() {
        new B();//输出:class B java.lang.String
    }
    @Test
    public void fun2() {
        new C();//输出:class C java.lang.Integer
    }
}
class A<T> {
    public A() {
        //在这里获取子类传递的泛型信息,要得到一个Class!
        Class clazz = this.getClass();                        //得到子类的类型
        System.out.print(clazz+" ");
        Type type = clazz.getGenericSuperclass();            //获取传递给父类参数化类型
        ParameterizedType pType = (ParameterizedType) type;    //它就是A<String>
        Type[] types = pType.getActualTypeArguments();        //它就是一个Class数组
        Class c = (Class)types[0];                            //它就是String或者Integer
        //连成一句:Class c = (Class)((ParameterizedType)this.getClass().getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()[0];
        System.out.println(c.getName());
    }
}
class B extends A<String> {}
class C extends A<Integer> {}
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分类:  JAVA
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