Java语法糖（3）：泛型

泛型初探

在泛型（Generic type或Generics）出现以前，是这么写代码的：

 

public static void main(String[] args)
{
 List list = new ArrayList();
 list.add("123");
 list.add("456");
 
 System.out.println((String)list.get(0));
}

固然这是彻底容许的，由于List里面的内容是Object类型的，天然任何对象类型均可以放入、均可以取出，可是这么写会有两个问题：

一、当一个对象放入集合时，集合不会记住此对象的类型，当再次从集合中取出此对象时，该对象的编译类型变成了Object

二、运行时须要人为地强制转换类型到具体目标，实际的程序毫不会这么简单，一个不当心就会出现java.lang.ClassCastException，即类型转换异常

因此，泛型出现以后，上面的代码就改为了你们都熟知的写法：

 

public static void main(String[] args)
{
 List<String> list = new ArrayList<String>();
 list.add("123");
 list.add("456");
 
 System.out.println(list.get(0));
}

这就是泛型。泛型是对Java语言类型系统的一种扩展，有点相似于C++的模板，能够把类型参数看做是使用参数化类型时指定的类型的一个占位符。引入泛型，是对Java语言一个较大的功能加强，带来了不少的好处：

一、类型安全。类型错误如今在编译期间就被捕获到了，而不是在运行时看成java.lang.ClassCastException展现出来，将类型检查从运行时挪到编译时有助于开发者更容易找到错误，并提升程序的可靠性

二、消除了代码中许多的强制类型转换，加强了代码的可读性

三、为较大的优化带来了可能

getClass()相同

看一段代码：

 

public static void main(String[] args)
{
 List<String> stringList = new ArrayList<String>();
 List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
 System.out.println(stringList.getClass() == integerList.getClass());
}

运行结果为：

 

true

这意味着，泛型是什么并不会对一个对象实例是什么类型的形成影响，因此，经过改变泛型的方式试图定义不一样的重载方法也是不能够的：

 

尽可能使用精确的类型定义泛型

尽可能使用精确的类型定义泛型，除非必要，不然不要写一个接口或者父类上去：

 

public static void main(String[] args)
{
 List<Number> list = new ArrayList<Number>();
 list.add(4);
 list.add(2.2);
 for (Number number : list)
 System.out.println(number);
}

就像这样，list中的是一个Number类型，往里面添加的是Integer与Double，这样致使get出来的元素也都是Number类型的，失去了子类扩展的功能。若是要让子类变为Interger和Double也能够，(Integer)list.get(0)和(Double)list.get(1)强转就能够了，可是这样不就失去了泛型的意义了吗？因此，尽可能用精确的类型去定义泛型。

使用类型通配符

List<Object>不是List<String>的父类型，List<Integer>不是List<Number>的父类型，试图用如下方式赋值是不容许的：

 

public static void main(String[] args)
{
 List<Number> numberList = new ArrayList<Number>();
 List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
 numberList = integerList;
}

第5行将报错”Type mismatch: cannot convert from List<Integer> to List<Number>”。有人可能以为这样很不方便：我在一个方法里面只须要循环检索一个List，也不能利用多态放一个父类型进去，也不能重载，那怎么办呢？针对这个问题，Java给开发者提供了通配符”?”，看一下：

 

public static void main(String[] args)
{
 List<String> stringList = new ArrayList<String>();
 List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
 
 printList(stringList);
 printList(integerList);
}
 
private static void printList(List<?> l)
{
 for (Object o : l)
 System.out.println(o);
}

<?>是类型通配符，表示是任何泛型的父类型，这样List<Object>、List<String>这些均可以传递进入printList方法中，注意这里的参数不能写成List<E>，这样就报错了，E未定义。固然<?>也能够不加，不过这样会有警告：若是传递一个List<E>给List，至关于传递一个只承诺将它看成List（原始类型）的方法，这将会破坏使用泛型的类型安全。

再注意一点，使用类型通配符，只能从中检索元素，不能添加元素。

泛型方法

 

public static void main(String[] args)
{
 System.out.println(ifThenElse(false, "111", "222"));
}
 
private static <T> T ifThenElse(boolean b, T first, T second)
{
 return b ? first : second;
}

返回结果为：

 

222

这说明，方法也能够被泛型化，无论定义在其中的类是否是泛型化的。这意味着不用显式告诉编译器，想要T什么值：编译器只知道这些T都必须相同。

静态资源不认识泛型

接上一个话题，若是把<T>去掉，那么：

 

报错，T未定义。可是若是咱们再把static去掉：

 

这并不会有任何问题。两相对比下，能够看出static方法并不认识泛型，因此咱们要加上一个<T>，告诉static方法，后面的T是一个泛型。既然static方法不认识泛型，那咱们看一下static变量是否定识泛型：

 

这证实了，static变量也不认识泛型，其实不只仅是static方法、static变量，static块也不认识泛型，能够本身试一下。总结起来就是一句话：静态资源不认识泛型。

泛型约束

能够对泛型参数做约束，原本以为应该有规律，后来发现没有，那就把本身研究的结论发一下，假设有一组类继承关系C继承自B，B继承自A：

一、定义class的时候只能使用extends关键字且不能用通配符”?”

 

public class TestMain<T extends B>
{
 public static void main(String[] args)
 {
 new TestMain<C>();
 }
}

正确。TestMain类的泛型只能传B的子类，也就是C。”new TestMain<A>()”、”public class TestMain<? extends B>”、”public class TestMain<T super B>”都是错误的写法

二、做为方法的参数，泛型可使用”? extends B”或者”? super B”，前者表示实际类型只能够是B的子类，后者表示实际类型只能够是B的父类，如下两种写法都是正确的：

 

public static void main(String[] args)
{
 print(new ArrayList<C>());
}
 
public static void print(List<? extends B> list)
{
 
}

public static void main(String[] args)
{
 print(new ArrayList<A>());
 print(new ArrayList<Object>());
}
 
public static void print(List<? super B> list)
{
 
}

三、做为局部变量的参数，泛型可使用”? extends B”或者”? super B”，不过前者好像没什么意义，后者表示只能够传以B为父类的对象，因此如下的写法是正确的：

 

public static void main(String[] args)
{
 List<? super B> list = new ArrayList<B>();
 list.add(new C());
}

不要写”list.add(new A())”，JDK将会认为这是类型不匹配的。

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