1. 包装类
在Java中,由于基本类型不是继承自Object,为了在泛型代码中可以支持基本类型,Java给每个基本类型都对应了一个包装类型。
1.1 基本数据类型和对应的包装类
除了 Integer 和 Character, 其余基本类型的包装类都是首字母大写。
1.2 (自动)装箱和(自动)拆箱
装箱(装包): 把 基本数据类型 变为 包装类类型 的过程 叫做装箱。
反汇编指令:javap -c Test
也可以转换成不同的类型:
拆箱(拆包): 把 包装类类型 变为 基本数据类型 的过程 叫做拆箱。
int i = 10;
Integer ii = i; // 自动装箱
Integer ij = (Integer)i; // 自动装箱
int j = ii; // 自动拆箱
int k = (int)ii; // 自动拆箱
面试题目:
下列代码输出什么,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);
}
解析:
思考问题抓住主要矛盾!!!!!!!!
2. 什么是泛型
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。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。
泛型是在JDK1.5引入的新的语法,通俗讲,泛型:就是适用于许多许多类型。从代码上讲,就是对类型实现了参数化。
3. 引出泛型
题目:
实现一个类,类中包含一个数组成员,使得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?
思路:
- 我们以前学过的数组,只能存放指定类型的元素,例如:int[] array = new int[10]; String[] strs = newString[10];
- 所有类的父类,默认为Object类。数组是否可以创建为Object?
代码示例:
class MyArray {
public Object[] array = new Object[10];
public Object getPos(int pos) {
return this.array[pos];
}
public void setVal(int pos,Object val) {
this.array[pos] = val;
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
MyArray myArray = new MyArray();
myArray.setVal(0,10);
myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放
String ret = myArray.getPos(1);//编译报错
System.out.println(ret);
}
}
问题:
以上代码实现后 发现
- 任何类型数据都可以存放
- 1号下标本身就是字符串,但是确编译报错。必须进行强制类型转换
虽然在这种情况下,当前数组任何数据都可以存放,但是,更多情况下,我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。所以,泛型的主要目的:就是指定当前的容器,要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时,就需要把类型,作为参数传递。需要什么类型,就传入什么类型。
3.1 语法
class 泛型类名称<类型形参列表> {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {
}
class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
// 可以只使用部分类型参数
}
注意:
了解: 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示,常用的名称有:
E 表示 Element
K 表示 Key
V 表示 Value
N 表示 Number
T 表示 Type
S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型
4. 泛型类的使用
4.1 语法
MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();
4.2 示例
MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();
4.3 类型推导(TypeInference)
当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<>();//可以推导出实例化需要的类型实参为Integer
5. 裸类型(RawType)(了解)
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
下面的类型擦除部分,我们也会讲到编译器是如何使用裸类型的。
小结:
- 泛型是将数据类型参数化,进行传递
- 使用 表示当前类是一个泛型类。
- 泛型目前为止的优点:数据类型参数化,编译时自动进行类型检查和转换
6. 泛型如何编译的
6.1 擦除机制
在编译的过程当中,将所有的T替换为Object这种机制,我们称为: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并不包含泛型的类型信息。
7. 泛型的上界
在定义泛型类时,有时需要对传入的类型变量做一定的约束,可以通过类型边界来约束。
7.1 语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
...
}
7.2 示例
public class MyArray<E extends Number> {
...
}
只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
MyArray<Integer> l1; // 正常,因为 Integer 是 Number 的子类型
MyArray<String> l2; // 编译错误,因为 String 不是 Number 的子类型
说明:
在Java中,Number 是一个抽象类,位于 java.lang 包中。它是所有数值类型的超类(父类),这些数值类型包括 Byte、Short、Integer、Long、Float、Double。
了解: 没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object。
复杂示例:
class Person implements Comparable<Person>{
@Override
public int compareTo(Person o) {
return 0;
}
}
//泛型类
class Alg<E extends Comparable<E>> {
//此时继承了Compareble 只有继承了Comparable类才能使用comparaTo方法
public E findMax(E[] array) {
E max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
//if(max < array[i]) {//报错
//我们并不知道E的类型是什么,如果没有规定E的类型,
//Java会把E擦除成object,不管怎么样,擦除成object一定是一个引用类型
//引用类型不能直接通过大于号,小于号进行大小比较,因为它不是基本数据类型
//object中并没有实现任何接口 在这个泛型类继承了Comparable类时,
//重写了comparaTo方法,就可以直接使用comparaTo来进行比较
if(max.compareTo(array[i]) < 0) {
max = array[i];
}
}
return max;
}
}
//泛型方法
class Alg2 {
public<E extends Comparable<E>> E findMax(E[] array) {
E max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
//if(max < array[i]) {
if(max.compareTo(array[i]) < 0) {
max = array[i];
}
}
return max;
}
}
//静态的泛型方法(static)
class Alg3 {
public static <E extends Comparable<E>> E findMax(E[] array) {
E max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
//if(max < array[i]) {
if(max.compareTo(array[i]) < 0) {
max = array[i];
}
}
return max;
}
}
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
Integer[] array = {1,2,3,4,45,5,6,8};
int ret = Alg3.findMax(array);
//不需要new一个新对象,可以通过类名直接调用findmax
System.out.println(ret);
}
public static void main2(String[] args) {
Alg2 alg2 = new Alg2();
//alg2是一个方法,不会像泛型类一样在实例化的时候传一个类型(泛型参数)
Integer[] array = {1,2,3,4,45,5,6,8};
int ret = alg2.findMax(array);
//问:在调用findmax时,是怎么知道当前是一个integer类型呢?
//答:会根据传入的array的类型,推测出来这个E到底是什么
//int ret = alg2.<Integer>findMax(array);
System.out.println(ret);
}
public static void main1(String[] args) {
Integer[] array = {1,2,3,4,45,5,6,8};
Alg<Integer> alg = new Alg<>();
int a = alg.findMax(array);
//Integer中本身就已经实现了comparable接口,此时就可以直接用
System.out.println(a);
Alg<Person> alg23 = new Alg<Person>();
}
}
8. 泛型方法
方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... }
8.2 示例
看7.2中的复杂示例,三种方式结合着看,注意理解!!!