80公分的红王子锦带什么价钱?

小说:80公分的红王子锦带什么价钱?作者:华邓海乙更新时间:2019-04-26字数:97225

我的博客即将入驻“云栖社区”,诚邀技术同仁一同入驻。

参考书籍

《Java核心技术:卷1》

泛型, 先睹为快

先通过一个简单的例子说明下Java中泛型的用法:

泛型的基本形式类似于模板, 通过一个类型参数T, 你可以"私人定制"一个类,具体定制的范围包括实例变量的类型返回值的类型传入参数的类型

Foo.java

public class Foo <T> {
  // 约定实例变量的类型
  private T data;
  // 约定返回值的类型
  public T getData () {
    return this.data;
  }
  // 约定传入参数的类型
  public void setData (T data) {
    this.data = data;
  }
}

 

Test.java

public class Test {
  public static void main (String args[]) {
    Foo<String> s = new Foo<String> ();
  }
}

 

泛型的由来

泛型设计源于我们的编写类时的一个刚需:想让我们编写的处理类能够更加"通用", 而不是只能处理某些特定的对象或场景。或者说:我们希望我们的类能实现尽可能多的复用。举个栗子:一般来说,你并不想要编写多个分别处理不同数据类型,但内在逻辑代码却完全一样的类。因为这些处理类可能除了数据类型变换了一下外,所有代码都完全一致。“只要写一个模板类就OK了嘛~ 等要使用的时候再传入具体的类型,多省心”, 当你这么思考的时候:浮现在你脑海里的,就是泛型程序设计(Generic pogramming)的思想

在介绍Java的泛型机制之前, 先让我们来看看, 还没加入泛型机制的“泛型程序设计”是怎样子的

泛型程序设计1.0: 不用Java泛型机制

下面我们编写一个存储不同的对象的列表类,列表有设置(set)和取值(get)两种操作。
假设这个列表类为ObjArray,同时尝试存储的值为String类型,则:
1.在ObjArray类里我们维护一个数组arr, 为了将来能容纳不同的对象, 将对象设为Object类型(所有对象的父类)
2.在实例化ObjArray后, 通过调用set方法将String存入Object类型的数组中; 而在调用get方法时, 要对取得的值做强制类型转换—从Object类型转为String类型


ObjArray.java:

public class ObjArray  {
  private Object [] arr;
  public ObjArray(int n) {
    this.arr = new Object[n];
  }
  public void set (int i, Object o) {
    this.arr[i] = o;
  }
  public Object get (int i) {
    return this.arr[i];
  }
}

 


Test.java:

/**
 * @description: 测试代码
 */
public class Test {
  public static void main (String args[]) {
    ObjArray arr = new ObjArray(3);
    arr.set(0, "彭湖湾");
    // get操作时要做强制类型转换
    String n =(String)arr.get(0);
    // 输出 "彭湖湾"
    System.out.print(n);
  }
}

 

 

 

如果不使用泛型机制,但又想要实现泛型程序设计,就会编写出类似这样的代码。

泛型程序设计2.0: 使用Java泛型机制

让我们来看看使用泛型机制改进后的结果。
看起来大约是这样:


GenericArray.java

public class GenericArray<T>  {
  public void set (int i, T o) {
    // ...
  }
  public T get (int i) {
    // ...
  }
}

 【具体代码下面给出】

 

Test.java:

public class Test {
  public static void main (String args[]) {
    GenericArray<String> arr = new <String>GenericArray(3);
    arr.set(0, "彭湖湾");
    // 不用做强制类型转换啦~~
    String s =arr.get(0);
    // 输出: 彭湖湾
    System.out.print(s);
  }
}

 

我们发现,改进后的设计有以下几点好处:

1. 规范、简化了编码: 我们不用在每次get操作时候都要做强制类型转换了
2. 良好的可读性:GenericArray<String> arr这一声明能清晰地看出GenericArray中存储的数据类型
3. 安全性:使用了泛型机制后,编译器能在set操作中检测传入的参数是否为T类型, 同时检测get操作中返回值是否为T类型,如果不通过则编译报错

泛型并非无所不能

了解到了泛型的这些特性后, 也许你会迫不及待地想要在ObjArray类里大干一场。
例如像下面这样, 用类型参数T去直接实例化一个对象, 或者是实例化一个泛型数组

可惜的是 ......

public class GenericArray<T>  {
  private T obj = new T (); // 编译报错
  private T [] arr = new T[3]; // 编译报错
  // ...
}

 

没错, 泛型并不是无所不能的, 相反, 它的作用机制受到种种条框的限制。

这里先列举泛型机制的两个限制:

1.不能实例化类型变量, 如T obj = new T ();

2. 不能实例化泛型数组,如T [] arr = new T[3];

【注意】这里不合法仅仅指实例化操作(new), 声明是允许的, 例如T [] arr

 

我们现在来继续看看上面泛型设计中, GenericArray类的那部分代码:

public class GenericArray<T>  {
  private Object [] arr;
  public GenericArray(int n) {
    this.arr = new Object[n];
  }
  public void set (int i, T o) {
    this.arr[i] = o;
  }
  public T get (int i) {
    return (T)this.arr[i];
  }
}

 

 

没错, 在ObjArray类内部我们仍然还是用到了强制转型。看到这里也许令人有那么一点点的小失望, 毕竟还是没有完全跳出
初始的泛型设计的边界。 但是, 泛型的优点仍然是显而易见的, 只不过要知道的是:它并没有无所不能的魔法, 并受到诸多限制。

 

泛型的编写规则

1.泛型类和泛型方法的定义

泛型类
如前面所说,可以像下面一样定义一个泛型类
类型变量T放在类名的后面

public class Foo <T> {
  // 约定实例变量的类型
  private T data;
  // 约定返回值的类型
  public T getData () {
    return this.data;
  }
  // 约定传入参数的类型
  public void setData (T data) {
    this.data = data;
  }
}

 

泛型方法
也可以定义一个泛型方法:

泛型变量T放在修饰符(这里是public static)的后面, 返回类型的前面

public class Foo {
  public static <T> T getSelf (T a) {
    return a;
  }
}

 

泛型方法可以定义在泛型类当中,也可以定义在一个普通类当中

2.可以使用多个类型变量

public class Foo<T, U> {
  private T a;
  private U b;
}

 

【注意】在Java库中,常使用E表示集合的元素类型, K和V分别表示关键字和值的类型, T(U,S)表示任意类型

3.JavaSE7以后,在实例化一个泛型类对象时,构造函数中可以省略泛型类型

ObjArray<Node> arr = new <Node>ObjArray();


可简写成:

ObjArray<Node> arr = new <>ObjArray();

 

类型变量的限定

当我们实例化泛型类的时候, 我们一般会传入一个可靠的类型值给类型变量T。 但有的时候,被定义的泛型类作为接收方,也需要对传入的类型变量T的值做一些限定和约束,例如要求它必须是某个超类的子类,或者必须实现了某个接口, 这个时候我们就要使用extends关键字了。如:

超类SuperClass:

public class SuperClass {
}


子类SubClass:

public class SubClass extends SuperClass {
}

 

对T使用超类类型限定:要求父类必须为SuperClass

public class Foo<T extends SuperClass> {
}


测试:

public class Test {
  public static void main (String args[]) {
    Foo<SubClass> f = new Foo<SubClass>(); // 通过
    Foo<String> n = new Foo<String>(); // 报错
  }
}

 

extends使用的具体规则

1. 对于要求实现接口, 或者继承自某个父类, 统一使用extends关键字 (没有使用implements关键字,为了追求简单)

2. 限定类型之间用 "&" 分隔

3. 如果限定类型既有超类也有接口,则:超类限定名必须放在前面,且至多只能有一个(接口可以有多个)


这个书写规范和类的继承和接口的实现所遵循的规则是一致的(<1>不允许类多继承,但允许接口多继承<2>书写类的时候类的继承是写在接口实现前面的)

// 传入的T必须是SuperClass的子类,且实现了Comparable接口
public class Foo<T extends SuperClass&Comparable> {
}

【注意】: 上面的SuperClass和Comparable不能颠倒顺序

 

泛型类的继承关系

泛型类型的引入引发了一些关于泛型对象继承关系的有趣(?)问题。

在Java中, 如果两个类是父类和子类的关系,那么子类的实例也都是父类的实例,这意味着:
一个子类的实例可以赋给一个超类的变量:

SubClass sub = new SubClass();
SuperClass sup = sub;

 

当引入了泛型以后, 有趣(?)的问题来了:

 

我们通过两对父子类List/ArrayList, Employee/Manager来说明这个问题

(我们已经知道List是ArrayList的父类(抽象类),这里假设Employee是Manager的父类)
1. ArrayList<Employee> 和 ArrayList<Manager>之间有继承关系吗?(ArrayList<Manager>的实例能否赋给ArrayList<Employee>变量?)
2. List<Employee> 和 ArrayList<Employee>之间有继承关系吗?(ArrayList<Employee>的实例能否赋给 List<Employee>变量?)
3. ArrayList和ArrayList<Employee>之间有继承关系吗?(ArrayList<Employee>的实例能否赋给ArrayList变量?)

答案如下:

对1: 没有继承关系; 不能

ArrayList<Manager> ae = new ArrayList<Manager>();
ArrayList<Employee> am = ae; // 报错


对2: 有继承关系; 可以

ArrayList<Employee> al = new ArrayList<>();
List<Employee> l = al; // 通过


对3: 有继承关系; 可以

ArrayList<Employee> ae = new ArrayList<>();
ArrayList a = ae;

 

下面用三幅图描述上述关系:

 


描述下1,2的关系

对上面三点做个总结:
1. 类名相同,但类型变量T不同的两个泛型类没有什么联系,当然也没有继承关系(ArrayList<Manager>和ArrayList<Employee>)
2. 类型变量T相同,同时本来就是父子关系的两个类, 作为泛型类依然保持继承关系 (ArrayList<Employee>和List<Employee>)
3. 某个类的原始类型,和其对应的泛型类可以看作有“继承关系”(ArrayList和ArrayList<Employee>)

引用一幅不太清晰的图

 

通配符?

泛型继承关系带来的问题 — 类型匹配的苦恼

问题出现在上面所述规范中的第二点:ArrayList<Manager> 和 ArrayList<Employee>之间没有继承关系。
这意味着,如果你像下面一样编写一个处理ArrayList<Employee>的方法

public class Foo {
  public static void handleArr (ArrayList<Employee> ae) {
    // ...
  }
}


你将无法用它来处理ArrayList<Manager>:

public static void main (String args[]) {
    ArrayList<Manager> am = new ArrayList<Manager>();
    Foo.handleArr(am); // 报错,类型不匹配
}

 

 

 现在我们想要:“handleArr方法不仅仅能处理ArrayList<Employee>, 而且还能处理ArrayList<X> (这里X代表Employee和它子类的集合)”。于是这时候通配符?就出现了:ArrayList<? extends Employee>能够匹配ArrayList<Manager>, 因为ArrayList<? extends Employee>是 ArrayList的父类

现在我们的例子变成了:

public class Foo {
  public static void handleArr (ArrayList<? extends Employee> ae) {
    // ...
  }
}
public static void main (String args[]) {
    ArrayList<Manager> am = new ArrayList<Manager>();
    Foo.handleArr(am); // 可以运行啦!
  }

 

通配符和super关键字

?统配不仅可以用于匹配子类型, 还能用于匹配父类型:

<? super Manager>

 

泛型的其他约束

上面我们介绍了泛型的一些约束,例如不能直接实例化实例化类型变量和泛型数组,这里和其他约束一起做个总结:

在定义泛型类时不能做的事:


1. 不能实例化类型变量

T obj = new T (); // 报错, 提示: Type parameter "T" cannot be instantiated directly

 

解决方案:
如果实在要创建一个泛型对象的话, 可以使用反射:

public class GenericObj<T> {
  private T obj;
  public GenericObj(Class<T> c){
      try {
        obj = c.newInstance(); // 利用反射创建实例
      } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
}

 

/**
 * @description: 测试代码
 */
public class Test {
  public static void main (String args[]) {
    // 通过
    GenericObj<String> go = new GenericObj<> (String.class);
  }
}


因为Class类本身就是泛型, 而String.class是Class<T>的实例,


2. 不能实例化泛型数组,如T [] arr = new T[3];

private T [] arr = new T[3]; // 报错, 提示: Type parameter "T" cannot be instantiated directly

 

解决方法一:

上文所提到的,创建Object类型的数组,然后获取时转型为T类型:

public class GenericArray<T>  {
  private Object [] arr;
  public GenericArray(int n) {
    this.arr = new Object[n];
  }
  public void set (int i, T o) {
    this.arr[i] = o;
  }
  public T get (int i) {
    return (T)this.arr[i];
  }
}

 

解决方法二: 利用反射
这里使用反射机制中的Array.newInstance方法创建泛型数组

GenericArray.java

public class GenericArray<T> {
  private T [] arr;
  public GenericArray(Class<T> type, int n) {
    arr = (T[])Array.newInstance(type, n); // 利用反射创建泛型类型的数组
  }
  public void set (int i, T o) {
    this.arr[i] = o;
  }
  public T get (int i) {
    return (T)this.arr[i];
  }
}

 

Test.java

/**
 * @description: 测试代码
 */
public class Test {
  public static void main (String args[]) {
  GenericArray<String> genericArr = new GenericArray<>(String.class, 5);
  genericArr.set(0, "penghuwan");
  System.out.println(genericArr.get(0)); // 输出 "penghuwan"
  }
}

 

3. 不能在泛型类的静态上下文中使用类型变量

public class Foo<T> {
  private static T t;
  public static T get () { // 报错, 提示: "Foo.this" can not be referenced from a static context
    return T;
  }
}

 


注意这里说的是泛型类的情况下。如果是在一个静态泛型方法中是可以使用类型变量的

public class Foo {
  public static<T> T get (T t) { // 通过
    return t;
  }
}


(这里的泛型方法处在一个非泛型类中)

4. 不能抛出或者捕获泛型类的实例

不能抛出或者捕获泛型类的实例:

// 报错 提示:Generic class may not extend java.lang.throwable
public class Problem<T> extends Exception {
}

 

甚至扩展Throwable也是不合法的

public class Foo {
  public static  <T extends Throwable> void doWork () {
    try {
      // 报错 提示: Cannot catch type parameters
    }catch (T t) {
    }
  }
}

 

但在异常规范中使用泛型变量是允许的

// 能通过
public class Foo {
  public static  <T extends Throwable> void doWork  (T t) throws T {
    try {
      // ...
    }catch (Throwable realCause) {
      throw  t;
    }
  }
}

 

在使用泛型类时不能做的事

1. 不能使用基本类型的值作为类型变量的值

Foo<int> node = new Foo<int> (); // 非法

 

应该选用这些基本类型对应的包装类型

Foo<Integer> node = new Foo<Integer> ();

 


2. 不能创建泛型类的数组

public static void main (String args[]) {
    Foo<Node> [] f =new Foo<Node> [6]; // 报错
}

 

解决方法:
可以声明通配类型的数组, 然后做强制转换

Foo<Node> [] f =(Foo<Node> [])new Foo<?> [6]; // 通过

 

 

当前文章:http://adsl66.com/abkal.html

发布时间:2019-04-26 04:38:29

市场风向标,了解黄杨球报价,请参考全国最大最集中的产地 广西适合种植紫藤吗? 连翘是按丛卖还是按棵卖,这还得从“小”说起哦! 哪里有供应美人梅的种植基地? 纯正的高羊茅种子多少钱一斤能买到? 紫花苜蓿最适合生长温度是多少度? 马齿苋的种子哪里能买到? 白花三叶草怎么移栽? 牛吃什么牧草最佳? 北方时令花卉品种有哪些呢?

54401 77405 46934 79192 46239 21862 61113 56282 23062 37741 38337 43193 71346 12014 74201 55172 82576 73098 72047 12654 60368 29996 39125

我要说两句: (0人参与)

发布