摘要:Java泛型其本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数(type parameter)这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
Java泛型是J2 SE1.5中引入的一个新特性,其本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数(type parameter)这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
泛型方法
一般定义如下,即方法的前面加了个<T>
public class FTest { public <T> List<T> f(T t){...}; }
三种泛型参数推断方式:
1、直接在f()前面加确定泛型
fTest.<Integer>f(xxx)
2、通过输入参数确定, 下面这个推断为Integer
int number = 0; fTest.f(number)
3、可通过 返回值 确定
List<Integer> list = fTest.f(xxx);
Q: 下面这段代码哪里有问题? 是toString()那里吗?
public class A<T> { public static void test(T t){ System.out.println(t.toString()); } }
A:test是static方法, 因此无法感知A<T>实例里的T
需要改成
public static <T> void test(T t)
toString()那里没问题,toString就是Object的方法。
泛型参数和类型消除
Q: 泛型参数T在运行时,会变成什么?
A: 统一变成Object且不包含任何类型信息。
Q: 泛型参数T可以可以使用instanceof做比较吗?
class A<T> { void f(Object arg) if(arg instanceof T) { ... } }
A: 不能,编译器会报错。
Q: 泛型参数T可以进行new T()或者new T[]操作吗?
A: 不能,编译器会报错。
Q: 能调用泛型参数对象里的方法吗?
T.f();
A: 只能调用Object的方法。
Q: 可以用T做强制转化吗?
T t = (T)object;
A: 能运行, 但不会真正发生转型, 编译时会触发waring警告。
新建泛型对象时的问题
先假定有2个类, 基类Parent 和子类Child
class Parent{} class Child extends Parent{}
回答以下问题:
Q:下面这句话有问题吗?
List<Parent> list = new ArrayList<Child>()
A:有问题,编译就错误了。 List<Parent>和ArrayList<Child>并不存在父子类的关系
Q:
List<? extends Parent> list = new ArrayList<Child>();
这个list有什么特点?
A:这个list可以调用A a = list.get(), 但是不能list.add(new Parent())
- 原因:
list.get()所做的操作是在返回时, 把内部的<? extend Parent> 强转成Parent, 是合理的,任何Parent的子类都可以转成Parent
list.add(new Parent())所做的操作是在输入时, 把外部的A转成内部的<? extend Parent>, 这是不合理的,因为我们不知道这个Parent对象可以转成哪个Parent的子类。
Q:
List<? super Child> list = new ArrayList<Parent>();
这个list有什么特点?
下面谁会报错
list.add(new Child()) list.add(new Parent()) Parent a= list.get(); Child b = list.get()
A:截图如下:
- Child c = list.get() 或者Parent p = list.get()所做的操作是在返回时, 把内部的<? super Child> 强转成外部的Parent或者child, 是不合理的, 因为编译器觉得child的父类 不一定 能转成parent或者child,所以禁止了这种行为( 比如parent的父类是object, 但object不一定就能转成parent或者child)。*list.add(new Child())所做的操作是在输入时, 把外部的child或者parent转成内部的<? super Child>, 这是合理的,因为child和parent一定能转成child的父类。
Q:
List<?> list = new ArrayList<A>();
这个list有什么特点?
A:get和add都不行,只能做remove等无返回值无输入A的操作。
PS: 注意,不是说不能调用get或add方法, 而是调用get或add时,不能使用A这个对象去操作。
即无法做add(A) 或者 A a = get(0)
但是可以做add(object) 或者Object o = get(0)
因为?可以转为Object, 但是无法转为A。
Q:下面这个代码会报错吗?
List<Fruit> fruitList = new ArrayList<>(); fruitList.add(new Fruit()); List<Apple> appleList = new ArrayList<>(); appleList.add(new Apple()); fruitList.addAll(appleList); System.out.println(fruitList);
A:不会报错。会正常打印结果。
PECS原则
注意PECS原则和上面的区别!
上面之前提到的? extend或者? supert, 都是在声明对象的时候用的。
而PECS原则是用于泛型对象的方法输入参数!
假设有一个类定义如下:
public static class MyList<T> { List<T> list = new ArrayList<>(); // 把输入参数塞给自己,类似于生产操作 public void pushList(List<T> t) { list.addAll(t); } // 把自己的内容塞给输入参数,类似于让输入参数做消费。 public void pollList(List<T> t) { t.addAll(list); } }
则T就是泛型参数。
Q:下面代码能正常运行吗?
MyList<Number> myList = new MyList<>(); List<Integer> intList = new ArrayList<>(); myList.pushList(intList); List<Object> objectList = new ArrayList<>(); myList.pollList(objectList);
A:不能正常运行, pushList和pollList都会报错
因为编译器检查后,认为 List<Integer>和List<Number>不是一个东西!
Q: 如果上文要支持pushList,应该怎么修改pushList方法的定义?
A:改成这样:
// 把输入参数塞给自己,类似于生产操作 public void pushList(List<? extends T> t) { list.addAll(t); }
即编译器认为,List<Integer> 和List<? extend Number>是一个东西,允许!
Q: 如果要支持pollList,怎么修改定义?
A:
// 把自己的内容塞给输入参数,类似于让输入参数做消费。 public void pollList(List<? super T> t) { t.addAll(list); }
因为是把自己的东西塞给输入参数, 而想要能塞进去,必须保证自己这个T,是输入参数的子类,反过来说,输入参数必须是T的父类,所以用super
于是编译器认为,List<Object> 和List<? super Number>是一个东西,允许!
PECS原则出自Effective Java, 注意只是一个编程建议而已!
- 如果有一个类A,泛型参数为T
- 如果他一般只用于接收输入容器List后,塞入自己内部的T容器, 则类A就叫生产者, 因此输入参数最好定义为<? extend T>最好, 以便能接收任何T子类的容器。
- 如果他一般只用于接收输入容器后List, 把自己内部的T元素塞给它, 那么这个类A就叫消费者, 输入参数最好定义为<? super T> 最好, 以便自己的T元素能塞给任何T元素的父类容器。
本文分享自华为云社区《15个问题掌握java泛型》,原文作者:breakDraw 。