写在开头:想必大家和博主一样,在以往学习JavaSE的语法中,遇到了一个陌生的词——泛型,博主当时很好奇,什么是泛型呢?即使是学完了JavaSE,这个问题都没有解决,只能在百度查阅了解关于泛型的一些皮毛。却不成想,在数据结构的第一课就接触到了这个问题,为了能帮助大家简单的认识泛型,博主通过学习以及查阅诸多资料,决定写下本篇博客并分享给大家,希望能够帮助到和博主当时有一样困境的小伙伴,同时博主也在持续更新各方面的知识内容,欢迎大家动动手指点个关注,第一时间阅读博主的分享内容!
同时博主也毫不夸张的说,泛型是通用设计上必不可少的元素,所以真正理解与正确使用泛型,是一门必修课。接下来和博主一起学习吧!
本文内容概要:
- 一、泛型的本质
- 二、包装类
- 2.1 基本数据类型
- 2.2 装箱与拆箱
- 三、泛型与泛型类的使用
- 3.1泛型语法
- 3.2使用举例
- 3.3泛型类
- 四、泛型编译机制
- 4.1擦除机制
- 4.2提出问题
- 五、泛型上界
- 5.1语法
- 5.2实例
- 泛型进阶
一、泛型的本质
我们有没有想过:实现一个类,可以放入任意类型的数据,同时也可以根据成员方法来返回对应下标的值?以往的学习过程中,我们对数组的使用是刻板的,只能单一的放入指定类型元素,我们会发现这种数组是对代码充满了束缚。所以在JDK1.5以后,我们的前辈提出了泛型这一概念来实现对类型的参数化。
泛型的实质在于:指定当前的容器,他存储的对象应该是什么类型,然后通过编译器去检查,所以我们需要将类型作为参数进行传递
在介绍泛型的使用之前,我们先介绍包装类以及装箱、拆箱的有关知识,以便于我们可以深入学习泛型知识
二、包装类
2.1 基本数据类型
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一个包装类型。对于基本数据类型来说,除int、char以外其他基本类型都是将基本数据类型首字母大写,而int、char对应的包装类型为Integer、Character,而每个包装类底下也对应着诸多方法,我们不在此过多叙述,可以参考博主其他博客进行参考学习
2.2 装箱与拆箱
public class Fx {
int i = 10;
// 装箱操作,新建一个 Integer 类型对象,将 i 的值放入对象的某个属性中
Integer A = Integer.valueOf(i);
Integer B = new Integer(i);
// 拆箱操作,将 Integer 对象中的值取出,放到一个基本数据类型中
int j = A.intValue();
}
当然,我们在日常的使用中是不这样写的,因为上述的装箱与拆箱会为开发者增加不少代码量,显的比较繁琐,于是Java又引申出了自动装箱与自动拆箱的语法,如下所述:
int i = 10;
Integer A = i; // 自动装箱
Integer B = (Integer)i; // 自动装箱
int j = A; // 自动拆箱
int k = (int)B; // 自动拆箱
相信各位老铁看到这里也不需要过多说明已经明白了装箱以及拆箱,接下来让我们去了解了解泛型究竟是个什么样的神奇语法!
三、泛型与泛型类的使用
3.1泛型语法
class 泛型类名称<泛型类型1,泛型类型2...> {
// 这里可以使用类型参数
}
注意我们有个注意点【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
3.2使用举例
class MyArray<T> {
//T[] ts = new T[5]; 是不对的,我们在4.2讨论
public T[] array = (T[])new Object[10];//这里是最优的写法吗?
public T getPos(int pos) {
return this.array[pos];
}
public void setVal(int pos,T val) {
this.array[pos] = val;
}
}
public class Fx {
public static void main(String[] args) {
MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();//传入Integer类型形参
myArray.setVal(0,10);
myArray.setVal(1,12);
int ret = myArray.getPos(1);
System.out.println(ret);
//myArray.setVal(2,"bit");//报错,编译器检查发现与传入类型不符
}
}
结果如下图:
3.3泛型类
语法:
泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象
//示例如下:
MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();//我们可以省去第二个Integer,编译器可以推导得出类型实参
泛型注意事项:泛型类型必须是包装类(非基本数据类型)
四、泛型编译机制
4.1擦除机制
想必有很多小伙伴想问泛型到底是怎么编译的?泛型在博主看来是比较难的一种语法类型,我们接着往下看吧,相信博主可以替你解除疑惑!
感兴趣的小伙伴可以自己操作一下:
通过命令:javap -c 查看字节码文件,发现所有的T都是Object。 这种将T全部替换为object的机制,在Java当中称之为擦除机制。同时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。
好奇或者想要深入了解擦除机制的小伙伴可以查阅资料,我们就不深入探究该机制了!
4.2提出问题
为什么,T[] ts = new T[5]; 是不对的,编译的时候,替换为Object,不是相当于:Object[] ts = new Object[5]吗?
这个问题留给大家自行思考吧,感兴趣的私信博主讨论这个问题呦!
五、泛型上界
泛型有时候因为能传入的类型太广泛也会造成一些不必要的麻烦,于是我们就需要对传入的类型做一个限制,这种限制我们称之为:泛型的上界。
5.1语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
...
}
5.2实例
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
注:没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object
泛型进阶
今天这篇文章只是带我们去简单的认识一下泛型,有关泛型方法、通配符、泛型接口等等一系列进阶知识,博主会在泛型进阶篇深入分析讲解,也许有些小伙伴意犹未尽,博主也是,但泛型的掌握不能急于一时,我们从简单的开始,后续再深入学习泛型,相信会有更好的学习效果!