项目代码
https://github.com/yinhai1114/Java_Learning_Code/tree/main/IDEA_Chapter15/src/com/yinhai/generic_
https://github.com/yinhai1114/Java_Learning_Code/tree/main/IDEA_Chapter15/src/com/yinhai/customgeneric_
一、泛型的入门和好处
1)请编写程序,在ArrayList 中,添加3个Dog对象
2) Dog对象含有name和age,并输出name和age (要求使用getXxx())
使用传统方法解决,引入泛型
public class Generic01 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(new Dog("xiaoming",10));
arrayList.add(new Dog("xiaohua",5));
arrayList.add(new Dog("xiaownag",20));
//假如我们的使用过程,不小心加入了一只猫
arrayList.add(new Cat("hello" , 15));
for (Object o : arrayList) {
Dog dog = (Dog)o;
System.out.println(dog.getName() + " " +dog.getAge());
}
}
}
//为了简洁没有加入Dog和Cat类
使用传统方法的问题分析
1)不能对加入到集合ArrayList中的数据类型进行约束(不安全)
2)遍历的时候,需要进行类型转换,如果集合中的数据最较大,对效率有影响
泛型的快速入门
public class Generic02 {
public static void main(String[] args) {
//使用泛型来完成该代码,
//1.当我们这样ArrayList<Dog>表示春芳到集合中的元素是Dog类型
//2.如果编译器发现添加的类型,不满足要求就会报错
ArrayList<Dog1> arrayList = new ArrayList<Dog1>();
arrayList.add(new Dog1("xiaoming",10));
arrayList.add(new Dog1("xiaohua",5));
arrayList.add(new Dog1("xiaownag",20));
//假如我们的使用过程,不小心加入了一只猫
// arrayList.add(new Cat1("hello" , 15));
//3.在遍历的时候可以直接取出Dog类型
for (Dog1 dog1 : arrayList) {
System.out.println(dog1.getName() + " " +dog1.getAge());
}
}
}
泛型的好处
1) 编译时,检查添加元素的类型,提高了安全性
2) 减少了类型转换的次数,提高效率
不使用泛型
Dog -加入-> Object ->取出-> Dog //放入到ArrayList会先转成Object,在取出时还需要转换成Dog
使用泛型
Dog-> Dog-> Dog //放入时,和取出时,不需要类型转换,提高效率
3) 不再提示编译警告
二、泛型的介绍
inta=10;
泛型=> E = Integer、String、Dog(表示某种数据类型,表示数据类型的数据类型)
1) 泛型又称参数化类型,是Jdk5.0 出现的新特性,解决数据类型的安全性问题
2) 在类声明或实例化时只要指定好需要的具体的类型即可。
3) Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告,运行时就不会产生ClassCastException异常。 同时,代码更加简洁、健壮
4) 泛型的作用是:可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型,或者是某个方法的返回值的类型,或者是参数类型。
public class Generic03 {
public static void main(String[] args) {
Person<String> stringPerson = new Person<String>("Hello");
//E表示s的数据类型,该数据类型在定义Person对象的时候指定,即在编译期间,就确定E是什么类型
/*
class Person{//创建Person对象的时候指定
String name;//String表示s的数据类型
public Person(String name) {//String可以是参数类型
this.name = name;
}
public String f(){//返回类型使用String
return name;
}
}
*/
Person<Integer> integerPerson = new Person<>(1500);
//E表示s的数据类型,该数据类型在定义Person对象的时候指定,即在编译期间,就确定E是什么类型
/*
class Person{//创建Person对象的时候指定
Integer name;//Integer表示s的数据类型
public Person(Integer name) {//Integer可以是参数类型
this.name = name;
}
public Integer f(){//返回类型使用Integer
return name;
}
}
*/
}
}
class Person<E>{//创建Person对象的时候指定
E name;//E表示s的数据类型,该数据类型在定义Person对象的时候指定,即在编译期间,就确定E是什么类型
public Person(E name) {//E可以是参数类型
this.name = name;
}
public E f(){//返回类型使用E
return name;
}
}
三、泛型的语法
泛型的声明:
interface接口<T> {}和class类<K,V>{}
//比如: List , ArrayList
说明:
1) 其中T,K,V不代表值,而是表示类型。
2) 任意字母都可以。常用T表示,是Type的缩写
泛型的实例化:
要在类名后面指定类型参数的值(类型)。如:
1) List<String> strList = new ArrayList <String> 0; [举例说明]
2) Iterator<Customer> iterator = customers.iterator();
泛型语法使用
注意,在我们使用的时候如果填入泛型的类型,在调用迭代器时候可以明确指定,直接转型成我们的泛型类型即可。构造器中使用了K V 的关键字的泛型
public class GenericExercise01 {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student("小王");
Student student2 = new Student("小马");
Student student3 = new Student("小黄");
HashSet<Student> hashSet = new HashSet<Student>();
hashSet.add(student1);
hashSet.add(student2);
hashSet.add(student3);
HashMap<String, Student> hashMap = new HashMap<String, Student>();
hashMap.put(student1.getName(),student1);
hashMap.put(student2.getName(),student2);
hashMap.put(student3.getName(),student3);
System.out.println("=========I遍历获取hashSet=======");
for (Student student :hashSet) {
System.out.println(student.getName());
}
Iterator iterator = hashSet.iterator();
System.out.println("==========迭代器获取hashSet======");
while (iterator.hasNext()) {
Student next = (Student)iterator.next();
System.out.println(next.getName());
}
System.out.println("=========I遍历获取hashMap内的entry=======");
Set<Map.Entry<String, Student>> entries = hashMap.entrySet();
for (Map.Entry entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}
System.out.println("=========获取key值========");
Set<String> strings = hashMap.keySet();
for (String key : strings) {
System.out.println(key + " " + hashMap.get(key));
}
System.out.println("========迭代器取出entry========");
Set<Map.Entry<String, Student>> entries1 = hashMap.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String, Student>> iterator1 = entries1.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
Map.Entry next = iterator1.next();
System.out.println(next.getKey() + " " +next.getValue());
}
}
}
class Student{
private String name;
public Student(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
四、泛型的注意事项
1. interface List<T>{},public class HashSet<E>{}..等等
说明: T, E只能是引用类型,不能是基本数据类型
看看下面语句是否正确?:
List<Integer> list = new ArrayList <Integer> 0;//ok
List<int> list2 = new ArrayList<int> 0);//报错
2.在给泛型指定具体类型后,可以传入该类型或者其子类类型
3.泛型使用形式
List<Integer> list1 = new ArrayList < Integer> ();
List<Integer> list2 = new ArrayList< > ();
4.如果我们这样写List list3 = new ArrayList();默认给它的泛型是[<E> E就是Object ]
即:
public class GenericDetail {
public static void main(String[] args) {
//1.给泛型指向数据类型是,要求是引用类型,不能是基本数据类型
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); //OK
//List<int> list2 = new ArrayList<int>();//错误
//2. 说明
//因为 E 指定了 A 类型, 构造器传入了 new A()
//在给泛型指定具体类型后,可以传入该类型或者其子类类型
Pig<A> aPig = new Pig<A>(new A());
aPig.f();
Pig<A> aPig2 = new Pig<A>(new B());//A类型的子类型也可以接受
aPig2.f();
//3. 泛型的使用形式
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
//在实际开发中,我们往往简写
//编译器会进行类型推断, 会判断后面的<>是前面<>内的类型,会自动填入
ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>();
List<Integer> list4 = new ArrayList<>();
ArrayList<Pig> pigs = new ArrayList<>();
//4. 如果是这样写 泛型默认是 Object
ArrayList arrayList = new ArrayList();//等价 ArrayList<Object> arrayList = new ArrayList<Object>();
/*
public boolean add(Object e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
*/
Tiger tiger = new Tiger();
/*
class Tiger {//类
Object e;
public Tiger() {}
public Tiger(Object e) {
this.e = e;
}
}
*/
}
}
class Tiger<E> {//类
E e;
public Tiger() {}
public Tiger(E e) {
this.e = e;
}
}
class A {}
class B extends A {}
class Pig<E> {//
E e;
public Pig(E e) {
this.e = e;
}
public void f(){
System.out.println(e.getClass());
}
}
五、泛型的课堂练习(经典使用案例)
定义Employee类
1)该类包含: private成员变量name,sal,birthday, 其中birthday为MyDate类的对象;
2)为每一个属性定义getter, setter方法;
3)重写toString方法输出name, sal, birthday
4)MyDate类包含: private成员变量month,day,year;并为每一个属性定义gettesetter方法;
5)创建该类的3个对象,并把这些对象放入ArrayList集合中(ArrayList 需使用泛型来定义),对集合中的元素进行排序,并遍历输出:排序方式:调用ArrayList 的sort方法,传入Comparator对象[使用泛型],先按name排序,如果name相同,则按生日日期的先后排序。如果不太懂多看看ArrayList的排序源码分析
六、自定义泛型类
1.基本语法
class类名<T,R.. >{
成员
}
2.注意细节
1)普通成员可以使用泛型(属性、方法)
2)使用泛型的数组,不能初始化
3)静态方法中不能使用类的泛型
4)泛型类的类型,是在创建对象时确定的(因为创建对象时,需要指定确定类型)
5)如果在创建对象时,没有指定类型,默认为Object
练习
public class CustomGeneric_ {
public static void main(String[] args) {
//T=Double, R=String, M=Integer
Tiger<Double,String,Integer> g = new Tiger<>("john");
//<T = double,R = string,M = integer>
g.setT(10.9); //OK
//g.setT("yy"); //错误,类型不对
System.out.println(g);
Tiger g2 = new Tiger("john~~");//OK T=Object R=Object M=Object
g2.setT("yy"); //OK ,因为 T=Object "yy"=String 是Object子类
System.out.println("g2=" + g2);
}
}
//1. Tiger 后面泛型,所以我们把 Tiger 就称为自定义泛型类
//2, T, R, M 泛型的标识符, 一般是单个大写字母
//3. 泛型标识符可以有多个.
//4. 普通成员可以使用泛型 (属性、方法)
class Tiger<T, R, M> {
String name;
R r; //属性使用到泛型
M m;
T t;
//5. 使用泛型的数组,不能初始化
//因为数组在new 不能确定T的类型,就无法在内存开空间
T[] ts;
public Tiger(String name) {
this.name = name;
}
public Tiger(R r, M m, T t) {//构造器使用泛型
this.r = r;
this.m = m;
this.t = t;
}
public Tiger(String name, R r, M m, T t) {//构造器使用泛型
this.name = name;
this.r = r;
this.m = m;
this.t = t;
}
//6. 静态方法中不能使用类的泛型
//因为静态是和类相关的,在类加载时,对象还没有创建
//所以,如果静态方法和静态属性使用了泛型,JVM就无法完成初始化
// static R r2;
// public static void m1(M m) {
//
// }
//方法使用泛型
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public R getR() {
return r;
}
public void setR(R r) {//方法使用到泛型
this.r = r;
}
public M getM() {//返回类型可以使用泛型.
return m;
}
public void setM(M m) {
this.m = m;
}
public T getT() {
return t;
}
public void setT(T t) {
this.t = t;
}
@Override
public String toString() {
return "Tiger{" +
"name='" + name + '\'' +
", r=" + r +
", m=" + m +
", t=" + t +
", ts=" + Arrays.toString(ts) +
'}';
}
}
七、自定义泛型接口
1.基本语法
interface接口名<T,R ....> {
}
2.注意细节
1)接口中,静态成员也不能使用泛型(这个和泛型类规定样)
2)泛型接口的类型,在继承接口或者实现接口时确定
3)没有指定类型,默认为Object
八、自定义泛型方法
1.基本语法
修饰符<T,R > 返回类型 方法名(参数列表) {
2.注意细节
1)泛型方法,可以定义在普通类中,也可以定义在泛型类中
2)当泛型方法被调用时,类型会确定
3)public void eat(E e) {},修饰符后没有<T,R..> eat方法不是泛型方法,而是使用了泛型
3.练习
eat(U u)错误,Dog类内都正确,两个调用都是泛型方法,传入参数才确定泛型指向的类型
public class CustomMethodGenericExercise {
public static void main(String[] args) {
//T->String, R->Integer, M->Double
Apple<String, Integer, Double> apple = new Apple<>();
apple.fly(10);//10 会被自动装箱 Integer10, 输出Integer
apple.fly(new Dog());//Dog
}
}
class Apple<T, R, M> {//自定义泛型类
public <E> void fly(E e) { //泛型方法
System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
}
//public void eat(U u) {}//错误,因为U没有声明
public void run(M m) {
} //ok
}
class Dog {
}
九、泛型的基础和通配符
1)泛型不具备继承性
List <Object> list = new ArrayList <String>(); //对吗?
2) <?> :支持任意泛型类型
3) <? extends A>:支持A类以及A类的子类,规定了泛型的上限
4) <? super A>:支持A类以及A类的父类,不限于直接父类,规定了泛型的下限
public class GenericExtends {
public static void main(String[] args) {
Object o = new String("xx");
//泛型没有继承性
//List<Object> list = new ArrayList<String>();
//举例说明下面三个方法的使用
List<Object> list1 = new ArrayList<>();
List<String> list2 = new ArrayList<>();
List<AAA> list3 = new ArrayList<>();
List<BBB> list4 = new ArrayList<>();
List<CCC> list5 = new ArrayList<>();
//如果是 List<?> c ,可以接受任意的泛型类型
printCollection1(list1);
printCollection1(list2);
printCollection1(list3);
printCollection1(list4);
printCollection1(list5);
//List<? extends AA> c: 表示 上限,可以接受 AAA或者AAA子类
// printCollection2(list1);//×
// printCollection2(list2);//×
printCollection2(list3);//√
printCollection2(list4);//√
printCollection2(list5);//√
//List<? super AAA> c: 支持AA类以及AA类的父类,不限于直接父类
printCollection3(list1);//√
//printCollection3(list2);//×
printCollection3(list3);//√
//printCollection3(list4);//×
//printCollection3(list5);//×
//冒泡排序
//插入排序
//....
}
//说明: List<?> 表示 任意的泛型类型都可以接受
public static void printCollection1(List<?> c) {
for (Object object : c) { // 通配符,取出时,就是Object
System.out.println(object);
}
}
// ? extends AAA 表示 上限,可以接受 AAA或者AAA子类
public static void printCollection2(List<? extends AAA> c) {
for (Object object : c) {
System.out.println(object);
}
}
// ? super 子类类名AA:支持AAA类以及AAA类的父类,不限于直接父类,
//规定了泛型的下限
public static void printCollection3(List<? super AAA> c) {
for (Object object : c) {
System.out.println(object);
}
}
}
class AAA{
}
class BBB extends AAA {
}
class CCC extends BBB {
}