目录
一、包装类
1.1 基本数据类型和对应的包装类
1.2 装箱和拆箱
1.3 自动装箱和自动拆箱
二、泛型概念及引出
2.1 泛型概念
2.2 泛型引出
三、泛型类的使用
四、裸类型(了解)
五、泛型如何编译
5.1 擦除机制
5.2 为什么不能实例化泛型类型的数组
六、泛型的上界
七、泛型方法
一、包装类
在Java中,基本数据类型不是继承Object,为了在泛型代码中支持基本数据类型,Java给每个基本数据类型都对应有一个包装类型。
1.1 基本数据类型和对应的包装类
基本数据类型 | 包装类 |
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
boolean | Boolean |
除了Integer和Character,其他基本数据类型的包装类都是首字母大写。
1.2 装箱和拆箱
int i=10; //装箱----新建一个Integer类型的对象,将i的值放入对象的某个属性中 Integer i1=Integer.valueOf(i); Integer i2=new Integer(i); //拆箱----将Integer对象中的值取出,放入一个基本数据类型中 int I=i1.intValue();
1.3 自动装箱和自动拆箱
在使用过程中,装箱和拆箱会会使我们写不少得到代码量,为了减少开发者的负担,Java提供了自动机制,即自动装箱和自动拆箱。
int i=5; //自动装箱 Integer i1=i; Integer i2=(Integer) i; //自动拆箱 int i3=i1; int i4=(int) i1;
面试题:下面代码输出是什么?为什么?
public static void main(String[] args) { Integer a=127; Integer b=127; Integer c=128; Integer d=128; System.out.println(a==b); System.out.println(c==d); }
首先,Integer是包装类,==比较的是两个操作数存储的地址。
其次,Integer的范围在-128~127时,value返回一个对应数组下标的值,否则就会new一个新的Integer对象。故a和b存储127不会new一个对象,指的是同一个地址,c和d存储128都会new一个对象,指的是不同的地址。
二、泛型概念及引出
2.1 泛型概念
一般的类和方法,只能使用具体的类型: 要么是基本类型,要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码,这种刻板的限制对代码的束缚就会很大,于是在JDK1.5引入新的语法——泛型:适用于许多类型,从代码上看,实现了类型的参数化。
2.2 泛型引出
实现一个类,类中包含一个数组成员,使数组中可以存放任何类型的数据,也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值。
使用Object定义数组类型,使数组可以存任何类型的数据。
class MyArray{ private Object[] array=new Object[10]; public Object getValue(int pos){ return this.array[pos]; } public void setValue(int pos,Object obj){ this.array[pos]=obj; } } public class MyArrayTextDemo { public static void main(String[] args) { MyArray myArray =new MyArray(); myArray.setValue(0,10); myArray.setValue(1,"hello"); String ret=myArray.getValue(1);//编译报错 System.out.println(ret); } }
由以上代码可以发现:任何数据类型都可以存放,但在获取下标对应数据时编译报错,需要强制类型转化。
虽然在这种情况下,数组可以存放任何类型的数据,但是,更多情况下,我们还是希望他只持有一种数据类型而不是同时持有这么多类型。所以,泛型的主要目的就是指定当前容器要持有什么类型的数据,让编译器进行检查。这时,就要把类型作为参数传递,需要什么类型就传什么类型。
语法
class 泛型类名称<类型参数列表>{
}
class ClassName<T1,T2,T3,...,Tn>{
}
class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类{
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
}
改进上述代码:
class MyArray<T>{ private T[] array=(T[]) new Object[10]; //可以使用但不推荐 public T getValue(int pos){ return this.array[pos]; } public void setValue(int pos,T obj){ this.array[pos]=obj; } }class MyArray<T>{ private Object[] array= new Object[10];//推荐使用 public T getValue(int pos){ return (T) this.array[pos]; } public void setValue(int pos,T obj){ this.array[pos]=obj; } }public class MyArrayTextDemo { public static void main(String[] args) { MyArray<Integer> myArray =new MyArray(); myArray.setValue(0,10); myArray.setValue(1,15); int ret= myArray.getValue(1);//不用强制转化 System.out.println(ret); } }
注意:类名后的<T>代表占位符,表示当前类是一个泛型类。类型形参一般使用第一个大写字母表示,常用的名称有:E ——Element、K——Key、V——Value、N——Number、T——Type、S、U、V等;不能new泛型类型的数组;
T[] arr = new T[5];//会报错
在类型后加<Integer>指定当前存放数据的类型,编译器也会依此检查存放的元素类型是否有误。
三、泛型类的使用
语法
泛型类<类型实参> 变量名; //定义泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参) //实例化一个泛型类对象
示例
MyArray<Integer> list=new MyArray<Integer>();
泛型只能接受类,所有的基本数据类型必须使用包装类。
类型推导
编译器可以根据上下文推导出类型实参时,可以省略类型实参的填写。
MyArray<Integer> list = new MyArray<>();
四、裸类型(了解)
裸类型是一个泛型类但没有带着类型实参,例如 MyArray list 就是一个裸类型。
MyArray list=new MyArray();
注意:我们不要自己去使用裸类型,裸类型是为了兼容老版本的 API 保留的机制。
小结:泛型是将数据类型参数化,进行传递;使用<T>表示当前类是一个泛型类;泛型类的优点:数据类型参数化,编译时自动进行类型检查和转换。
五、泛型如何编译
5.1 擦除机制
通过命令:javap -c 查看字节码文件
可以发现所有的T都是Object,在编译过程中,将所有T替换为Object这种机制,称为擦除机制,Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间不包含泛型的类型信息。
5.2 为什么不能实例化泛型类型的数组
class MyArray<T> {
public T[] array = (T[])new Object[10];
public T getValue(int pos) {
return this.array[pos];
}
public void setValue(int pos,T val) {
this.array[pos] = val;
}
public T[] getArray() {
return array;
}
}
public static void main(String[] args) {
MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>();
Integer[] str = myArray1.getArray();//报错
}
原因:T替换为Object后将Object[]分配给Integer[]引用。通俗讲就是:返回的Object数组里,可能存放的是任何数据类型,可能是String,可能是Person,运行时,直接转给Integer类型的数组,编译器认为不安全。
六、泛型的上界
定义泛型类时,有时需要对传入的类型变量做一定约束,可以通过类型边界来约束。
语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
...
}
示例
public class MyArray<E extends Number> {
...
} //表示只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
MyArray<Integer> list1; // 编译通过, Integer 是 Number 的子类型
MyArray<String> list2; // 编译错误,String 不是 Number 的子类型
没有指定类型边界 E,可以看作 E extends Object。
复杂示例
public class MyArray<E extends Comparable<E>> {
...
} //E必须是实现了Comparable接口的
七、泛型方法
语法
访问限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) {
...
}
示例1
public class Text{
public static <E> void swap(E[] array, int i, int j) {
E t = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = t;
}}
使用示例1:可以类型推导
Integer[] a = { ... };
swap(a, 0, 9);
String[] b = { ... };
swap(b, 0, 9);
使用示例2:不使用类型推导
Integer[] a = { ... };
Text.<Integer>swap(a, 0, 9);
String[] b={ ... };Text.<String>swep(b,0,9);