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這里有您想知道的互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)解決方案
重溫Java泛型，帶你更深入地理解它，更好的使用它！

 1. 引言

創(chuàng)新互聯(lián)公司服務(wù)項(xiàng)目包括仙居網(wǎng)站建設(shè)、仙居網(wǎng)站制作、仙居網(wǎng)頁(yè)制作以及仙居網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)策劃等。多年來(lái)，我們專(zhuān)注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、深度合作伙伴關(guān)系等，向廣大中小型企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案，仙居網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。目前，我們服務(wù)的客戶(hù)以成都為中心已經(jīng)輻射到仙居省份的部分城市，未來(lái)相信會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶(hù)的支持與信任！

jdk5.0中引入了Java泛型，目的是減少錯(cuò)誤，并在類(lèi)型上添加額外的抽象層。本文將簡(jiǎn)要介紹Java中的泛型、泛型背后的目標(biāo)以及如何使用泛型來(lái)提高代碼的質(zhì)量。

2. 為什么要用泛型?

設(shè)想一個(gè)場(chǎng)景，我們希望用Java創(chuàng)建一個(gè)列表來(lái)存儲(chǔ)Integer;代碼可能會(huì)寫(xiě)成這樣：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. List list = new LinkedList(); 
    2. 
  
  
  
  
  2. list.add(new Integer(1));  
    3. 
  
  
  
  
  3. Integer i = list.iterator().next(); 
    4.

令人驚訝的是，編譯器會(huì)提示最后一行。它不知道返回的數(shù)據(jù)類(lèi)型是什么。因此，編譯器提示需要進(jìn)行顯式轉(zhuǎn)換：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Integer i = (Integer) list.iterator.next(); 
    2.

沒(méi)有任何約定可以保證列表的返回類(lèi)型是整數(shù)。定義的列表可以包含任何對(duì)象。我們只知道我們是通過(guò)檢查上下文來(lái)檢索列表的。在查看類(lèi)型時(shí)，它只能保證它是一個(gè)Object，因此需要顯式轉(zhuǎn)換來(lái)確保類(lèi)型是安全的。

這種轉(zhuǎn)換可能會(huì)令人感到聒噪，我們明明知道這個(gè)列表中的數(shù)據(jù)類(lèi)型是整數(shù)。轉(zhuǎn)換的話(huà)，也把我們的代碼搞得亂七八糟。如果程序員在顯式轉(zhuǎn)換中出錯(cuò)，則可能會(huì)導(dǎo)致拋出與 類(lèi)型相關(guān)的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤 。

如果程序員能夠表達(dá)他們使用特定類(lèi)型的意圖，并且編譯器能夠確保這種類(lèi)型的正確性，那么這將更加容易。

這就是泛型背后的核心思想。

我們將前面代碼段的第一行修改為：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. List list = new LinkedList<>(); 
    2.

通過(guò)添加包含類(lèi)型的菱形運(yùn)算符<>，我們將此列表的特化范圍縮小到 Integer 類(lèi)型，即指定將保存在列表中的類(lèi)型。編譯器可以在編譯時(shí)強(qiáng)制執(zhí)行該類(lèi)型。

在較小的程序中，這看起來(lái)像是一個(gè)微不足道的添加。但是在較大的程序中，這可以增加顯著的健壯性并使程序更易于閱讀。

3. 泛型方法

泛型方法是用單個(gè)方法聲明編寫(xiě)的方法，可以用不同類(lèi)型的參數(shù)調(diào)用。編譯器將確保所用類(lèi)型的正確性。以下是泛型方法的一些屬性：

  • 泛型方法在方法聲明的返回類(lèi)型之前有一個(gè)類(lèi)型參數(shù)(包裹類(lèi)型的菱形運(yùn)算符)
  • 類(lèi)型參數(shù)可以有界(邊界將在本文后面解釋)
  • 泛型方法可以具有不同的類(lèi)型參數(shù)，這些參數(shù)在方法簽名中用逗號(hào)分隔
  • 泛型方法的方法體與普通方法一樣

定義將數(shù)組轉(zhuǎn)換為列表的泛型方法的示例：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. public  List fromArrayToList(T[] a) {    
    2. 
  
  
  
  
  2.     return Arrays.stream(a).collect(Collectors.toList()); 
    3. 
  
  
  
  
  3. } 
    4.

在前面的示例中，方法聲明中的 表示該方法將處理泛型類(lèi)型 T。即使方法返回的是void，也需要這樣做。如上所述，方法可以處理多個(gè)泛型類(lèi)型，在這種情況下，所有泛型類(lèi)型都必須添加到方法聲明中，例如，如果我們要修改上面的方法來(lái)處理類(lèi)型 T 和類(lèi)型 G ，應(yīng)該這樣寫(xiě)： 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. public static  List fromArrayToList(T[] a, Function mapperFunction) { 
    2. 
  
  
  
  
  2.     return Arrays.stream(a) 
    3. 
  
  
  
  
  3.       .map(mapperFunction) 
    4. 
  
  
  
  
  4.       .collect(Collectors.toList()); 
    5. 
  
  
  
  
  5. } 
    6.

我們正在傳遞一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)將具有T類(lèi)型元素的數(shù)組轉(zhuǎn)換為包含G類(lèi)型元素的列表。例如，將 Integer 轉(zhuǎn)換為其 String 表示形式：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. @Test 
    2. 
  
  
  
  
  2. public void givenArrayOfIntegers_thanListOfStringReturnedOK() { 
    3. 
  
  
  
  
  3.     Integer[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5}; 
    4. 
  
  
  
  
  4.     List stringList 
    5. 
  
  
  
  
  5.       = Generics.fromArrayToList(intArray, Object::toString); 
    6. 
  
  
  
  
  6.   
    7. 
  
  
  
  
  7.     assertThat(stringList, hasItems("1", "2", "3", "4", "5")); 
    8. 
  
  
  
  
  8. } 
    9.

Oracle建議使用大寫(xiě)字母表示泛型類(lèi)型，并選擇更具描述性的字母來(lái)表示形式類(lèi)型，例如在Java集合中，T 用于類(lèi)型，K 表示鍵，V 表示值。

3.1.泛型邊界

如前所述，類(lèi)型參數(shù)可以是有界的。有界意味著“限制”，我們可以限制方法可以接受的類(lèi)型。

例如，可以指定一個(gè)方法接受一個(gè)類(lèi)型及其所有子類(lèi)(上限)或一個(gè)類(lèi)型所有它的超類(lèi)(下限)。

要聲明上界類(lèi)型，我們?cè)陬?lèi)型后面使用關(guān)鍵字extends，后跟要使用的上限。例如：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. public  List fromArrayToList(T[] a) { 
    2. 
  
  
  
  
  2.     ... 
    3. 
  
  
  
  
  3. } 
    4.

這里使用關(guān)鍵字extends表示類(lèi)型 T 擴(kuò)展類(lèi)的上限，或者實(shí)現(xiàn)接口的上限。

3.2. 多個(gè)邊界

類(lèi)型還可以有多個(gè)上界，如下所示：

如果 T 擴(kuò)展的類(lèi)型之一是類(lèi)(即Number)，則必須將其放在邊界列表的第一位。否則，將導(dǎo)致編譯時(shí)錯(cuò)誤。

4. 使用通配符

通配符在Java中用問(wèn)號(hào)“?“ 表示，它們是用來(lái)指一種未知的類(lèi)型。通配符在使用泛型時(shí)特別有用，可以用作參數(shù)類(lèi)型，但首先要考慮的是一個(gè)重要的注釋。

眾所周知，Object是所有Java類(lèi)的超類(lèi)型，但是，Object的集合不是任何集合的超類(lèi)型。(可能有點(diǎn)繞，大家好好細(xì)品一下)

例如，List 不是 List 的超類(lèi)型，將List類(lèi)型的變量賦值給List 類(lèi)型的變量將導(dǎo)致編譯器錯(cuò)誤。

這是為了防止在將異構(gòu)類(lèi)型添加到同一集合時(shí)可能發(fā)生的沖突。

相同的規(guī)則適用于類(lèi)型及其子類(lèi)型的任何集合?？纯催@個(gè)例子：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. public static void paintAllBuildings(List buildings) { 
    2. 
  
  
  
  
  2.     buildings.forEach(Building::paint); 
    3. 
  
  
  
  
  3. } 
    4.

如果我們?cè)O(shè)想一個(gè)子類(lèi)型Building，實(shí)例House，那么我們不能將此方法與House列表一起使用，即使House是Building的子類(lèi)型。如果需要將此方法與類(lèi)型構(gòu)建及其所有子類(lèi)型一起使用，則有界通配符可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. public static void paintAllBuildings(List buildings) { 
    2. 
  
  
  
  
  2.     ... 
    3. 
  
  
  
  
  3. } 
    4.

現(xiàn)在，這個(gè)方法可以處理Building類(lèi)型及其所有子類(lèi)型。這稱(chēng)為上界通配符，其中類(lèi)型Building是上界。

通配符也可以使用下限指定，其中未知類(lèi)型必須是指定類(lèi)型的超類(lèi)型?？梢允褂胹uper關(guān)鍵字后跟特定類(lèi)型來(lái)指定下限，例如， 表示未知類(lèi)型，它是 T(=T及其所有父類(lèi))的超類(lèi)。

5. 類(lèi)型擦除

泛型被添加到Java中以確保類(lèi)型安全，并確保泛型不會(huì)在運(yùn)行時(shí)造成開(kāi)銷(xiāo)，編譯器在編譯時(shí)對(duì)泛型應(yīng)用一個(gè)名為type erasure的進(jìn)程。

類(lèi)型擦除刪除所有類(lèi)型參數(shù)，并將其替換為它們的邊界，如果類(lèi)型參數(shù)是無(wú)界的，則替換為Object。因此，編譯后的字節(jié)碼只包含普通的類(lèi)、接口和方法，從而確保不會(huì)生成新的類(lèi)型。在編譯時(shí)對(duì)Object類(lèi)型也應(yīng)用了正確的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。以下是類(lèi)型擦除的一個(gè)示例：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. public  List genericMethod(List list) { 
    2. 
  
  
  
  
  2.     return list.stream().collect(Collectors.toList()); 
    3. 
  
  
  
  
  3. } 
    4.

使用類(lèi)型擦除，無(wú)界類(lèi)型T將替換為Object，如下所示：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // for illustration 
    2. 
  
  
  
  
  2. public List withErasure(List list) { 
  
  
  
  
  3.     return list.stream().collect(Collectors.toList()); 
    4. 
  
  
  
  
  4. } 
    5. 
  
  
  
  
  5.   
    6. 
  
  
  
  
  6. // which in practice results in 
    7. 
  
  
  
  
  7. public List withErasure(List list) { 
    8. 
  
  
  
  
  8.     return list.stream().collect(Collectors.toList()); 
    9. 
  
  
  
  
  9. } 
    10. 
 
 
 
 
    如果類(lèi)型是有界的，則在編譯時(shí)該類(lèi)型將替換為綁定：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. public  void genericMethod(T t) { 
      2. 
  
  
  
  
    2.     ... 
      3. 
  
  
  
  
    3. } 
      4. 
 
 
 
 
    編譯后會(huì)發(fā)生變化：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. public void genericMethod(Building t) { 
      2. 
  
  
  
  
    2.     ... 
      3. 
  
  
  
  
    3. } 
      4. 
 
 
 
 
    6. 泛型和原始數(shù)據(jù)類(lèi)型
    Java中泛型的一個(gè)限制是類(lèi)型參數(shù)不能是基本類(lèi)型
    例如，以下內(nèi)容無(wú)法編譯：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. List list = new ArrayList<>(); 
      2. 
  
  
  
  
    2. list.add(17); 
      3. 
 
 
 
 
    為了理解原始數(shù)據(jù)類(lèi)型為什么不起作用，只需記住 泛型是編譯時(shí)特性，這意味著類(lèi)型將會(huì)被擦除，所有泛型類(lèi)型都實(shí)現(xiàn)為 Object 類(lèi)。舉一個(gè)例子，讓我們看看列表的 add 方法：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. List list = new ArrayList<>(); 
      2. 
  
  
  
  
    2. list.add(17); 
      3. 
 
 
 
 
    add 方法的聲明如下：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. boolean add(E e); 
      2. 
 
 
 
 
    并將被編譯為：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. boolean add(Object e); 
      2. 
 
 
 
 
    因此，類(lèi)型參數(shù)必須可轉(zhuǎn)換為Object。由于基本類(lèi)型不繼承自 Object，所以不能將它們用作類(lèi)型參數(shù) 但是，Java為它們提供了裝箱類(lèi)型，以及自動(dòng)裝箱和自動(dòng)拆箱：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. Integer a = 17; 
      2. 
  
  
  
  
    2. int b = a; 
      3. 
 
 
 
 
    因此，如果我們想創(chuàng)建一個(gè)可以保存整數(shù)的列表，我們可以使用包裝器：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. List list = new ArrayList<>(); 
      2. 
  
  
  
  
    2. list.add(17); 
      3. 
  
  
  
  
    3. int first = list.get(0); 
      4. 
 
 
 
 
    編譯后的代碼相當(dāng)于：
     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. List list = new ArrayList<>(); 
      2. 
  
  
  
  
    2. list.add(Integer.valueOf(17)); 
      3. 
  
  
  
  
    3. int first = ((Integer) list.get(0)).intValue(); 
      4. 
 
 
 
 
    Java的未來(lái)版本可能允許泛型使用原始數(shù)據(jù)類(lèi)型。Valhalla 工程旨在改進(jìn)處理泛型的方式。其思想是實(shí)現(xiàn)JEP 218中描述的泛型專(zhuān)門(mén)化.
    7. 總結(jié)
    Java泛型是對(duì)Java語(yǔ)言的一個(gè)強(qiáng)大的補(bǔ)充，因?yàn)樗钩绦騿T的工作更容易，也更不容易出錯(cuò)。泛型在編譯時(shí)強(qiáng)制執(zhí)行類(lèi)型正確性，并且，最重要的是，能夠?qū)崿F(xiàn)泛型算法，而不會(huì)給我們的應(yīng)用程序帶來(lái)任何額外的開(kāi)銷(xiāo)。
    本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「鍋外的大佬」，可以通過(guò)以下二維碼關(guān)注。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系鍋外的大佬公眾號(hào)。 
                                                    
    
                                                文章標(biāo)題：重溫Java泛型，帶你更深入地理解它，更好的使用它！                                                
    
                                                標(biāo)題鏈接：http://www.5511xx.com/article/ccdcjjs.html