Java泛型小结(一)

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，消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读，并且减少了出错机会。

泛型小结将从如下几个方面入手： 通配符号的使用将放入下一篇博文中介绍。

• 泛型的修饰范围
• 使用&实现多重限制
• 类型擦除
• <? super T>, <? extends T>, <?>通配符的使用

泛型修饰的范围   

java 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。 


a) 泛型接口的例子

public interface List<E> extends Collection<E> {
 ...

 Iterator<E> iterator();

 boolean add(E e);

 boolean addAll(Collection<? extends E> c);

 ...
}

b) 泛型类的例子

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    ...
    public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

    ... 

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }
    
    ...
}

c) 泛型方法的语法

[访问权限修饰符][static][final]<类型参数列表>返回值类型 方法名([形式参数列表])
其中，[]内的内容是可选的。

下面举几个Collections工具类中的几个泛型方法例子：

    public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) {
	Object[] a = list.toArray();
	Arrays.sort(a, (Comparator)c);
	ListIterator i = list.listIterator();
	for (int j=0; j<a.length; j++) {
	    i.next();
	    i.set(a[j]);
	}
    }

    public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {
	Object[] a = list.toArray();
	Arrays.sort(a);
	ListIterator<T> i = list.listIterator();
	for (int j=0; j<a.length; j++) {
	    i.next();
	    i.set((T)a[j]);
	}
    }

    public static <T> T min(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp) {
        if (comp==null)
            return (T)min((Collection<SelfComparable>) (Collection) coll);

	Iterator<? extends T> i = coll.iterator();
	T candidate = i.next();

        while(i.hasNext()) {
	    T next = i.next();
	    if (comp.compare(next, candidate) < 0)
		candidate = next;
	}
	return candidate;
    }

使用&实现多重限制

如果一个类型有多余一个的限制条件，可以使用&实现多重限制

    public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T min(Collection<? extends T> coll) {
        Iterator<? extends T> i = coll.iterator();
        T candidate = i.next();

        while (i.hasNext()) {
            T next = i.next();
            if (next.compareTo(candidate) < 0)
                candidate = next;
        }
        return candidate;
    }

public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll) {
        Iterator<? extends T> i = coll.iterator();
        T candidate = i.next();

        while (i.hasNext()) {
            T next = i.next();
            if (next.compareTo(candidate) > 0)
                candidate = next;
        }
        return candidate;
    }

类型擦除

类型擦除（type erasure）。 Java中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的。在生成的Java字节代码中是不包含泛型中的类型信息的。使用泛型的时候加上的类型参数，会被编译器在编译的时候去掉。这个过程就称为类型擦除。


比如：

import java.util.List;

public class TypeErasureTest {

	public void test(List<String> ls) {
		System.out
				.println("Mthod test(List<String> ls) is calling.");

	}

	public void test(List<Integer> ls) {
		System.out.println("Mthod test(List<Integer> ls) is calling.");
	}
}

这段代码无法编译通过。




在编译后泛型类型是会被擦除的,在这个重载的例子中，因为参数List<Integer>和 List<String>编译之后都被擦除了，变成了一样的原生类型List<E>，擦除动作导致这两个方法的特征签名一样，这样两个相同的方法将不能满足重载，最后导致编译失败。


在编译后所有的泛型类型都会做相应的转化：

• List<String>, List<Integer>, List<T>擦除后的类型为List
• List<String>[] 擦除后的类型为List[]
• List<? extends E>, List<? super E> 擦除后的类型为List<E>
• List<T extends Serialiable & Clonable> 擦除后为List<Serialiable>