Java泛型

最近不知是太忙还是太忙了，好久没有来园子了，2015年猪伙伴们技术节节高，工资节节高，文章节节高。

• 泛型定义
  

　　泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。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语言引入泛型的好处是安全简单。

　　在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。

　　泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。

• 注意

　　1、泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型。
　　2、同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），不同版本的泛型类实例是不兼容的。
　　3、泛型的类型参数可以有多个。
　　4、泛型的参数类型可以使用extends语句，例如<T extends superclass>。习惯上称为“有界类型”。
　　5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");

• 使用泛型VS不使用泛型

package com.bling.generics;

public class Generics {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用泛型
        Generics.printUsedGen();
        //不适用泛型
        Generics.printNotUseGen();
    }
    
    public static void printUsedGen(){
        System.out.println("=============使用泛型===================");
        Gen<Integer> intObj = new Gen<Integer>(89);
        intObj.showType();
        System.out.println("intObjValue = " + intObj.getOb());
        System.out.println("--------------------------------------");
        Gen<String> stringObj = new Gen<String>("bling");
        stringObj.showType();
        System.out.println("stringValue = " + stringObj.getOb());
    }
    
    public static void printNotUseGen(){
        System.out.println("=============不使用泛型===================");
        Gen2 intObj = new Gen2(new Integer(89));
        intObj.showType();
        System.out.println("intObjValue = " + (Integer)intObj.getOb());
        System.out.println("--------------------------------------");
        Gen2 stringObj = new Gen2("bling");
        stringObj.showType();
        System.out.println("stringValue = " + (String)stringObj.getOb());
    }

}

class Gen<T>{
    private T ob;// 定义的泛型的成员变量
    
    public Gen(T ob){
        this.ob = ob;
    }
    
    public T getOb() {
        return ob;
    }

    public void setOb(T ob) {
        this.ob = ob;
    }
    
    public void showType(){
        System.out.println("T的实际类型 is " + ob.getClass().getName());
    }
    
}

class Gen2{
    private Object ob;

    public Gen2(Object ob){
        this.ob = ob;
    }
    
    public Object getOb() {
        return ob;
    }

    public void setOb(Object ob) {
        this.ob = ob;
    }
    
    public void showType(){
        System.out.println("T的实际类型 is " + ob.getClass().getName());
    }
    
}

• 入门代码

package Generics;

public class GenericsDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        // 
        GenericsDemo1.printGenericsFoo();
    }
    
    public static void printGenericsFoo(){
        GenericsFoo<String> gfString = new GenericsFoo<String>("hello bling");
        GenericsFoo<Double> gfDouble = new GenericsFoo<Double>(new Double(123456));
        GenericsFoo<Object> gfObject = new GenericsFoo<Object>(new Object());
        System.out.println("gfString = " + gfString.getX());
        System.out.println("gfDouble = " + gfDouble.getX());
        System.out.println("gfObject = "+ gfObject.getX());
    }

}

class GenericsFoo<T> {
    private T x;
 
    public GenericsFoo(T x) {
        this.x = x;
    }
 
    public T getX() {
        return x;
    }
 
    public void setX(T x) {
        this.x = x;
    }
} 

　　代码中不需要强制类型转换，是不是方便了很多啊，而且代码运行也很安全。

　　使用<T>来声明一个类型持有者名称，然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。
　　当然T仅仅是个名字，这个名字可以自行定义。
　　class GenericsFoo<T> 声明了一个泛型类，这个T没有任何限制，实际上相当于Object类型，实际上相当于 class GenericsFoo<T extends Object>。
　　与Object泛型类相比，使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候，可以使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如
　　GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));
　　当然，也可以在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型，但是你在使用该对象的时候，就需要强制转换了。比如：GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33"));
　　实际上，当构造对象时不指定类型信息的时候，默认会使用Object类型，这也是要强制转换的原因。

•  限制泛型

　　如果对泛型需要限制，比如我们要限制T为集合接口类型，我们需要class GenericsFoo<T extends Collection>，这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类，传入非Collection接口编译会出错。

　　注意：<T extends Collection>这里的限定使用关键字extends，后面可以是类也可以是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了，应该理解为T类型是实现Collection接口的类型，或者T是继承了XX类的类型。

package com.bling.generics;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class GenericsDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        GenericsDemo2.printCollectionGen();
    }
    public static void printCollectionGen(){
          CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
          listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
          //以下编译出错
/*          CollectionGenFoo<Collection> listFoo1 = null;
          listFoo1 = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());*/
    }

}

@SuppressWarnings("rawtypes")
class CollectionGenFoo<T extends Collection>{
    private T t;

    public CollectionGenFoo(T t){
        this.t = t;
    }
    
    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }
    
    
}

　　当前看到的这个写法是可以编译通过，并运行成功。可是注释掉的两行加上就出错了，因为<T extends Collection>这么定义类型的时候，就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型，这个类型实现了Collection接口，但是实现 Collection接口的类很多很多，如果针对每一种都要写出具体的子类类型，那也太麻烦了，我干脆还不如用Object通用一下。别急，泛型针对这种情况还有更好的解决方案，那就是“通配符泛型”。

• 多接口限制

　　虽然Java泛型简单的用 extends 统一的表示了原有的 extends 和 implements 的概念，但仍要遵循应用的体系，Java 只能继承一个类，但可以实现多个接口，所以你的某个类型需要用 extends 限定，且有多种类型的时候，只能存在一个是类，并且类写在第一位，接口列在后面，也就是：
<T extends SomeClass & interface1 & interface2 & interface3>

public class Demo<T extends Comparable & Serializable> {
    // T类型就可以用Comparable声明的方法和Seriablizable所拥有的特性了
}

• 通配符泛型

 　　为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点，引入了“通配符泛型”，针对上面的例子，使用通配泛型格式为<? extends Collection>，“？”代表未知类型，这个类型是实现Collection接口。

　　注意：
　　　　1、如果只指定了<?>，而没有extends，则默认是允许Object及其下的任何Java类了。也就是任意类。
　　　　2、通配符泛型不单可以向下限制，如<? extends Collection>，还可以向上限制，如<? super Double>，表示类型只能接受Double及其上层父类类型，如Number、Object类型的实例。
　　　　3、泛型类定义可以有多个泛型参数，中间用逗号隔开，还可以定义泛型接口，泛型方法。这些都与泛型类中泛型的使用规则类似。

• 方法泛型

　是否拥有泛型方法，与其所在的类是否泛型没有关系。要定义泛型方法，只需将泛型参数列表置于返回值前。

package com.bling.generics;


public class GenericsDemo3 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        GenericsDemo3 gd = new GenericsDemo3();
        gd.gcs(" ");
        gd.gcs(123);
        gd.gcs('a');
        gd.gcs(gd);
    }
    
    public <T> void gcs(T t){
        System.out.println(t.getClass().getName());
    }
}