【Java 数据结构】泛型进阶
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泛型
- 1 什么是泛型
- 2 引出泛型
- 2.1 语法
- 3 泛型类的使用
- 3.1 语法
- 3.2 示例
- 3.3 类型推导(Type Inference)
- 泛型是如何编译的
- 擦除机制
- 裸类型
- 4 泛型的上界
- 4.1 语法
- 4.2 示例
- 4.3 复杂示例
- 5 泛型方法
- 5.1 定义语法
- 5.2 示例
- 5.3 使用示例-可以类型推导
- 5.4 使用示例-不使用类型推导
- 6 通配符
- 6.1 通配符解决什么问题
- 6.2 通配符上界
- 6.3 通配符下界
1 什么是泛型
一般的类和方法，只能使用具体的类型: 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的
代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。
泛型是在JDK1.5引入的新的语法，通俗讲，泛型：就是适用于许多许多类型。从代码上讲，就是对类型实现了参数
化。
2 引出泛型
实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个
下标的值？
思路：
- 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new
String[10];
- 所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?
class MyArray { public Object[] array = new Object[10]; public Object getPos(int pos) { return this.array[pos]; } public void setVal(int pos,Object val) { this.array[pos] = val; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { MyArray myArray = new MyArray(); myArray.setVal(0,10); myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放 String ret = myArray.getPos(1);//编译报错 System.out.println(ret); } }问题：以上代码实现后 发现
- 任何类型数据都可以存放
- 1号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换
虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类
型。而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。
2.1 语法
class 泛型类名称 { // 这里可以使用类型参数 } class ClassName { }class 泛型类名称 extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ { // 这里可以使用类型参数 } class ClassName extends ParentClass { // 可以只使用部分类型参数 }上述代码进行改写如下：
class MyArray { public T[] array = (T[])new Object[10];//1 public T getPos(int pos) { return this.array[pos]; } public void setVal(int pos,T val) { this.array[pos] = val; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { MyArray myArray = new MyArray();//2 myArray.setVal(0,10); myArray.setVal(1,12); int ret = myArray.getPos(1);//3 System.out.println(ret); myArray.setVal(2,"bit");//4 } }代码解释：
- 类名后的 代表占位符，表示当前类是一个泛型类
了解： 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：
- E 表示 Element
- K 表示 Key
- V 表示 Value
- N 表示 Number
- T 表示 Type
- S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型
- 注释1处，不能new泛型类型的数组
意味着：
T[] array = (T[])new Object[10]
当中的代码：T[] array = (T[])new Object[10];是否就足够好，答案是未必的。这块问题一会儿介
绍。
3. 注释2处，类型后加入 指定当前类型
4. 注释3处，不需要进行强制类型转换
5. 注释4处，代码编译报错，此时因为在注释2处指定类当前的类型，此时在注释4处，编译器会在存放元素的时
候帮助我们进行类型检查。
3 泛型类的使用
3.1 语法
泛型类 变量名; // 定义一个泛型类引用 new 泛型类(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象
3.2 示例
MyArray list = new MyArray();
注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类！
3.3 类型推导(Type Inference)
当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写
MyArray list = new MyArray(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer
泛型是如何编译的
擦除机制
裸类型
想了解学习这部分的同学可以看我之前关于认识泛型的博客
================== 博客链接==============================
4 泛型的上界
在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。
4.1 语法
class 泛型类名称 { ... }4.2 示例
public class MyArray { ... }只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
MyArray l1; // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型 MyArray l2; // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型
了解： 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object
4.3 复杂示例
public class MyArray { ... }E必须是实现了Comparable接口的
5 泛型方法
5.1 定义语法
方法限定符 返回值类型 方法名称(形参列表) { … }
5.2 示例
public class Util { //静态的泛型方法 需要在static后用声明泛型类型参数 public static void swap(E[] array, int i, int j) { E t = array[i]; array[i] = array[j]; array[j] = t; } }5.3 使用示例-可以类型推导
Integer[] a = { ... }; swap(a, 0, 9); String[] b = { ... }; swap(b, 0, 9);5.4 使用示例-不使用类型推导
Integer[] a = { ... }; Util.swap(a, 0, 9); String[] b = { ... }; Util.swap(b, 0, 9);6 通配符
? 用于在泛型的使用，即为通配符
6.1 通配符解决什么问题
class Message { private T message ; public T getMessage() { return message; } public void setMessage(T message) { this.message = message; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Message message = new Message() ; message.setMessage("比特就业课欢迎您"); fun(message); } public static void fun(Message temp){ System.out.println(temp.getMessage()); } }以上程序会带来新的问题，如果现在泛型的类型设置的不是String，而是Integer.
public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Message message = new Message() ; message.setMessage(99); fun(message); // 出现错误，只能接收String } public static void fun(Message temp){ System.out.println(temp.getMessage()); } }我们需要的解决方案：可以接收所有的泛型类型，但是又不能够让用户随意修改。这种情况就需要使用通配符"?"来
处理
范例：使用通配符
public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Message message = new Message() ; message.setMessage(55); fun(message); } // 此时使用通配符"?"描述的是它可以接收任意类型，但是由于不确定类型，所以无法修改 public static void fun(Message temp){ //temp.setMessage(100); 无法修改！ System.out.println(temp.getMessage()); } }在"?"的基础上又产生了两个子通配符：
? extends 类：设置通配符上限
? super 类：设置通配符下限
6.2 通配符上界
语法：
- 注释1处，不能new泛型类型的数组
- 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new
