【Java范型一】Java范型详解之范型集合和自定义范型类

本文详细介绍Java的范型，写一篇关于范型的博客原因有两个，前几天要写个范型方法(返回值根据传入的类型而定)，竟然想了半天，最后还是从网上找了个范型方法的写法；再者，前一段时间在看Gson, Gson这个JSON包的精华就在于对范型的优雅简单的处理，看它的源代码就比较迷糊，只其然不知其所以然。所以，还是花点时间系统的整理总结下范型吧。

 

范型内容

• 范型集合类
• 范型类
• 范型方法
• 范型属性
• 范型通配符
• 继承中的范型
• 范型接口
• 范型枚举
• 范型消除

范型概述

1. 范型是将类型作为参数，这个参数最后会以实际的类型代入，

 

范型集合类

1. 范型集合类是Java引入范型这个语言特性的最初动机，目的在于提供一个类型安全的集合，如下是的集合不是类型安全的集合，集合中包含的元素类型任意

 

        List objects = new ArrayList();
        objects.add(10);
        objects.add("10");
        objects.add(new Date());

        List<Object> objects2 = new ArrayList<Object>();
        objects2.add(10);
        objects2.add("10");
        objects2.add(new Date());

 

2. 如下的两个初始化语句都有编译错

 

        List<String> stringList = new ArrayList<Object>();
        List<Object> objectList = new ArrayList<String>();

它们都是类型不匹配导致的编译错，虽然String是Object的子类，ArrayList实现了List，但是组合到一起之后，不能认为ArrayList<String>是List<Object>的子类，这是为什么？

 

 

3. 范型集合类的迭代器也是范型类

 

例如，

 

        List<String> stringList = new ArrayList<String>();
        stringList.add("A");
        Iterator<String> iterator = stringList.iterator();

 

原因是集合是范型类，可以定义范型方法，方法的返回类型可以是范型类(Iterator<E>)，也可以是范型的参数类型本身

 

public interface List<E> extends Collection<E> {
    Iterator<E> iterator();
    E get(int index);
}

 

范型类

 1. 上面的public interface List<E>是JDK定义范型类，E可以是任意类型，

 2.  自定义范型类的语法

 

public class 类名<类型参数1，类型参数2.类型参数n> {
  类型参数1 field1
  类型参数x field2
  
  类型参数m 方法名(类型参数x，类型参数y y，类型参数z z) {
    类型参数m m= ...
    return m;
  }
}

 说明：

       2.1. 范型类生命可以带有1个或者多个类型参数，名字任意

       2.2. 范型类中可以定义范型的字段以及范型方法

 

 

package com.tom.lang.generics;

import java.util.Date;

public class Generics<M, S, N> {
    private M m;
    private S s;
    private N n;

    //构造方法中使用范型参数
    public Generics(M m, S s, N n) {
        this.m = m;
        this.s = s;
        this.n = n;
    }
    
    //因为范型参数的具体类型为止，因此，在范型类中，通过不会对范型对象进行操作
    public long get() {
        if (m instanceof Date) {
          return ((Date)m).getTime();
        }
        return 0;
    }
    //有两种场景，可以使用范型方法
    //1.集合存放元素
    //2.期望得到某种类型的实例，不再需要类型转换
    public M getM(String str，Class<M> class) {
        M m = convertString(str)
        return m;
    }

    public void setM(M m) {
        this.m = m;
    }

    public S getS() {
        return s;
    }

    public void setS(S s) {
        this.s = s;
    }

    public N getN() {
        return n;
    }

    public void setN(N n) {
        this.n = n;
    }
}

 

 3. 范型类的用法

 

        Generics<Long, String, Date> generics = new Generics<Long, String, Date>(10L, "tom", new Date());
        Date d = generics.getN(); //直接返回Date，需要类型转换

 

 4. 范型类不指定类型参数

 

    默认的范型是作为Object传入，即M,S,N被认为是Object类型。Eclipse对下面的代码会有warning提示，Generics是范型类，而Intellij Idea不给出提示

 

        Generics generics = new Generics(10, "tom", new Date()); //三个值在编译是都当作Object传入
        //Date d = generics.getN(); //不能把Object转换为Date
        Date d = (Date) generics.getN();//getN()的返回值编译时认为是Object类型，实际运行时，通过动态类型识别得到的对象是Date类型

 

 5. 范型数组

 

    如下的范型数组声明是有错的，也就是说，在声明数组是，后面是不需要带有类型参数信息

 

        Generics<Long, String, Date>[] array = new Generics<Long, String, Date>[3];

   

 

    如下是正确的（貌似也有警告）

   

        Generics<Long, String, Date>[] array = new Generics[3];

 

 6. 范型类成员的赋值

 在Generics范型类中，m,s,n是范型类的成员，这些成员变量不能在初始化时初始化(直接赋值)，比如通过范型方法(返回对应范型的方法)来进行赋值，比如

 

private M m = 100; //不正确，M类型编译时未知
private M m = getM(); //正确，getM()返回M类型的对象

 

 7. 范型类成员能做的操作

 因为范型只有在运行时才能动态确定，因此在编译器，它的类型是不确定的。既然它的未知，那么可以从这个对象身上调用的方法，只有Object类方法

 

    public long get() {
        if (m instanceof Date) {
          return ((Date)m).getTime();//m类型未定，只能通过类型判断的方式来操作，这违反了范型的本义
        }
        Class c = m.getClass();//得到m的类型是可行的，当然也是在运行时判断
        return 0;
    }