泛型的设计初衷:是为了减少类型转换错误产生的安全隐患,而不是为了实现任意化。
泛型可以应用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口和泛型方法
- 泛型类在类名后面用尖括号表示泛型
public class HelloWorld<T> {private T t;public T getValue() {return t;}public void setValue(T t) {this.t = t;}
}
- 泛型方法在方法声明中加入泛型
//这是泛型方法
static <T> void printHelloWorld(T t){LOGGER.info(t);
}
//这是一个普通方法
public T getT() {return t;
}
- 泛型接口跟类类似
public interface Generator<T> {public T next();
}
总结:
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有 带尖括号的 才能表示是泛型类或方法或接口。而只有T的只能表示是泛型类型
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泛型类型的命名并不是必须为T,也可以使用其他字母,如X、K等,只要是命名为单个大写字即可。
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虽然没有强制的命名规范,但是为了便于代码阅读,也形成了一些约定俗成的命名规范,如下:
T | 通用泛型类型,通常作为第一个泛型类型 |
S | 通用泛型类型,如果需要使用多个泛型类型,可以将S作为第二个泛型类型 |
U | 通用泛型类型,如果需要使用多个泛型类型,可以将U作为第三个泛型类型 |
V | 通用泛型类型,如果需要使用多个泛型类型,可以将V作为第四个泛型类型 |
E | 集合元素 泛型类型,主要用于定义集合泛型类型 |
K | 映射-键 泛型类型,主要用于定义映射泛型类型 |
V | 映射-值 泛型类型,主要用于定义映射泛型类型 |
N | 数值 泛型类型,主要用于定义数值类型的泛型类型 |
通配符、上下边界、无界
如果不对泛型类型做限制,则泛型类型可以实例化成任意类型,这种情况可能产生某些安全性隐患。
为了限制允许实例化的泛型类型,我们需要一种能够限制泛型类型的手段,即:有界泛型类型
// 有界泛型类型语法 - 继承自某父类
<T extends ClassA>//有界泛型类型语法 - 实现某接口
<T extends InterfaceB>//有界泛型类型语法 - 多重边界
<T extends ClassA & InterfaceB & InterfaceC ... >//示例
//N标识一个泛型类型,其类型只能是Number抽象类的子类
<N extends Number>
//T标识一个泛型类型,其类型只能是Person类型的子类,并且实现了Comparable 和 Map接口
<T extends Person & Comparable & Map>
上边界通配符(<? extends 父类型>)
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上界:用 extends 关键字声明,表示参数化的类型可能是所指定的类型,或者是此类型的子类。
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类型参数列表中如果有多个类型参数上限,用逗号分开
private <K extends A, E extends B> E test(K arg1, E arg2){}
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上边界类型通配符可以确定父类型
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在获取数据时,由于固定了上界,类型肯定是返回类型的子类型,可以通过向上转型成功获取。
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在写入数据时,由于向下转型存在很大风险,Java泛型为了减低类型转换的安全隐患,不允许这种操作。
Plate<? extends Fruit> p=new Plate<Apple>(new Apple());//不能存入任何元素
p.set(new Fruit()); //Error
p.set(new Apple()); //Error//读取出来的东西只能存放在Fruit或它的基类里。
Fruit newFruit1=p.get();
Object newFruit2=p.get();
Apple newFruit3=p.get(); //Error
原因是编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类,但具体是什么类型不知道。可能是Fruit?可能是Apple?也可能是Banana,RedApple,GreenApple?编译器在看到后面用Plate赋值以后,盘子里没有被标上有“苹果”。而是标上一个占位符:CAP#1,来表示捕获一个Fruit或Fruit的子类,具体是什么类不知道,代号CAP#1。然后无论是想往里插入Apple或者Meat或者Fruit编译器都不知道能不能和这个CAP#1匹配,所以就都不允许。
下边界通配符(<? super 子类型>)
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下界通配符<? super T>不影响往里面存储,但是读取出来的数据只能是Object类型。
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和上界相对的就是下界 ,语法表示为:<? super T>
Plate<? super Fruit> p=new Plate<Fruit>(new Fruit());//存入元素正常
p.set(new Fruit());
p.set(new Apple());//读取出来的东西只能存放在Object类里。
Apple newFruit3=p.get(); //Error
Fruit newFruit1=p.get(); //Error
Object newFruit2=p.get();
因为下界规定了元素的最小粒度的下限,实际上是放松了容器元素的类型控制。既然元素是Fruit的基类,那往里存粒度比Fruit小的都可以。但往外读取元素就费劲了,只有所有类的基类Object对象才能装下。但这样的话,元素的类型信息就全部丢失。
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频繁往外读取内容的,适合用上界Extends。
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经常往里插入的,适合用下界Super。
无边界通配符(<?>)
无边界通配符<?> 等同于上边界通配符<? extends Object>,所以关于无边界通配符(<?>)就很好理解了。
因为可以确定父类型是Object,所以可以以Object去获取数据(向上转型)。但是不能写入数据。
与<?>的区别
?和 T 都表示不确定的类型,区别在于我们可以对 T 进行操作,但是对 ?不行,比如如下这种 :
// 可以
T t = operate();
// 不可以
?car = operate();
T 是一个 确定的类型,通常用于泛型类和泛型方法的定义
?是一个 不确定的类型,通常用于泛型方法的调用代码和形参,不能用于定义类和泛型方法。
类型参数 T 只具有 一种 类型限定方式:
T extends A
但是通配符 ? 可以进行 两种限定:
? extends A
? super A
T 可以多重限定 而 ? 不行
<T extends ClassA & InterfaceB & InterfaceC ... >
泛型使用的限制
泛型不能使用基本类型
// 编译前类型检查报错
List<int> list = new List<int>();
泛型不允许进行实例化
<T> void test(T t){//编译前类型检查报错t = new T();
}
泛型不允许进行静态化
static class Demo<T>{// 编译前类型检查报错private static T t;// 编译前类型检查报错public static T getT() {return t;}}
泛型不允许直接进行类型转换(通配符可以)
List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
List<Double> doubleList = new ArrayList<Double>();
//不能直接进行类型转换,类型检查报错
//integerList = doubleList;
泛型不允许直接使用instanceof运算符进行运行时类型检查(通配符可以)
List<String> stringList = new ArrayList<String >();
//不能直接使用instanceof,类型检查报错
//LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList<Double>);
//我们可以通过通配符的方式进行instanceof运行期检查(不建议):
//通过通配符实现运行时验证
LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList<?>);
泛型不允许创建确切类型的泛型数组(通配符可以)
//类型检查报错
//Demo6<Integer>[] iDemo6s = new Demo6<Integer>[2];
泛型不允许定义泛型异常类或者catch异常(throws可以)
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不允许定义泛型异常类(直接或间接扩展Throwable类)
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不允许捕获一个泛型异常
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可以以异常类作为边界
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可以throws泛型类型
泛型不允许作为参数进行重载
static class Demo8<T>{void test(List<Integer> list){}//不允许作为参数列表进行重载//void test(List<Double> list){}
}
参考 :
-
https://blog.csdn.net/hanchao5272/article/details/79346471
-
https://stackoverflow.com/questions/2723397/what-is-pecs-producer-extends-consumer-super
-
https://guofeng007.com/2018/03/01/java-super-extends-template/#%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%98%AF%E4%B8%8B%E7%95%8C
-
https://blog.csdn.net/hanchao5272/article/details/79352321
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