https://www.heckjj.com/index.php zh-cn https://www.heckjj.com/java50-Generics-Types-html/ Heck <@hecks.tk> Mon, 20 Sep 2010 19:24:17 +0000 https://www.heckjj.com/java50-Generics-Types-html/ Java 5.0 泛型简介
泛型其实并不是一种新的语言元素，C++中早就就有，但是在C++之后的java却没有吸收这个特性，现在Java也有了泛型的特性，大概也和.Net的竞争有关系吧。

首先看泛型的一个应用。

在过去，我们可能经常要写一些类似这样的代码：
List stringList=new LinkedList(); stringList.add("firstString"); stringList.add("secondString"); String str=(String)stringList.iterator().next();
实际上第三行对String的类型转换意义并不大，因为通常我们如果在操作一个List，都是知道这个List里面放的是什么类型对象的，但是我们如果不这样写又通不过语法检查。
利用java的泛型机制，我们可以这么写：
List<String> stringList=new LinkedList<String>(); stringList.add("firstString"); stringList.add("secondString"); String str=stringList.iterator().next();

这样做的好处是在定义容器的时候就指明了容器中的类型，一方面我们不再需要取一个元素时候做强制类型转换，另外一方面如果在这个容器中放入的对象类型不符合要求，那么会在编译时候产生一个错误，而不是在运行时候才抛出一个异常。
另外这样也提高了程序的可读性。

泛型类型的定义
下面是一个简单的使用泛型类的定义：
public class MyGenericClass<T> { private T value; public T getValue() { return value; } public void setValue(T value) { this.value = value; } }
值得注意的一点是，静态变量不能够使用泛型定义，也就是说类似下面的语句是非法的：
public class MyGenericClass<T> { public static T value;//错误的定义 }
此外，泛型的定义不会被继承，举个例子来说，如果A是B的子类，而C是一个声明了泛型定义的类型的话，C<A>不是C<B>的子类。为了更好的说明，可以看下面的代码，这段代码是错误的。
List<String> strList =new ArrayList<String>(); List<Object> objList=strList;  //错误的赋值
不过这样一段代码是正确的：
List<Object> strList =new ArrayList<Object>(); strList.add("a string");

统配类型
假设我们需要这样一个函数，使用它可以把一个集合中所有的元素打印出来，在以前我们可能这样定义：
void printCollection(Collection c) { Iterator i = c.iterator();   for (k = 0; k < c.size(); k++)   {     System.out.println(i.next());   } }

使用新的泛型特性我们可以这样写：
void printCollection(Collection<Object> c) {   for (Object e : c)   {     System.out.println(e);   } }

但是这样有一个问题，假如我们现在有个对象类型是Collection<String>，那么我们不能够将它作为参数传给printCollection，因为Collection<String>并不是Collection<Object>的子类。
为了解决这个问题，我们可以使用统配类型?，也就是定义成下面这个样子：
void printCollection(Collection<?> c) {   for (Object e : c)   {     System.out.println(e);   } }

可以说Collection<?>是所有Collection的父类。
再来看一段下面的代码
private void clearAllMaps(Collection<Map> c) {   for(Map m:c)   {    m.clear();   } }

毫无疑问，它也存在上面我们所说的问题，也就是对HashMap之类Map的子类无法进行操作，但是如果我们将参数改成Collection<?>又不大合理，因为我们只希望对父类为Map的子类进行操作，那么我们可以这样改写：
private void clearAllMaps(Collection<? extends Map> c) {   for(Map m:c)   {    m.clear();   } }

类似于? extends Map之类的统配符称为限定统配类型。
假设一个对象h类型为Collection<HashMap>，那么我们将h作为参数传给clearAllMaps，如下面一段代码所示：
List<HashMap<String,String>> h=new ArrayList<HashMap<String,String>>(); HashMap<String,String> m=new HashMap<String,String>(); m.put("key","value"); h.add(m); clearAllMaps(h);

对于在类似于上面所说，使用了? extend XXX的方法，值得注意的一点是不能够在方法体内用XXX的子类对象作为代替。如下面一段代码是错误的：
public void addRectangle(List<? extends Shape> shapes) {   shapes.add(0, new Rectangle()); // 错误用法! }

这里我们假设Rectangle是Shape的一个子类。
不允许这样写的原因比较简单，因为调用该方法时候参数类型可能是Shape的另外一个子类。假如说Shape除了Rectangle这个子类以外还有另外一个子类Circle，那么我们可以把一个List<Circle>类型的对象作为参数传给这个方法（注意这样是合法的），而在方法体内却把一个Rectangle对象放到了shapes里面，这显然是不合理的。
除了extends，在泛型参数类型中还可以使用super关键字，参照下面一段程序：
private void addString(Collection <? super String> c) {   c.add("a String"); }

泛型函数
我们在前面提到了统配类型，现在让我们来设想一个函数，它实现这样的功能，将一个数组中的元素添加到一个Collection中，为了保证程序的通用性，我们可能会写出另外一段错误的代码：
private void fromArrayToCollection(Object[] a, Collection<?> c) {   for (Object o : a)   {     c.add(o); // 错误的代码   } }

那么这个函数应该怎么写呢？我们可以通过对函数添加泛型参数的方法实现，如下面所示：
private <T> void  exfromArrayToCollection(T[] a,  Collection<T> c) {   for (T o : a)   {     c.add(o); //这样是正确的   } }

那么，在什么时候我们应该使用统配类型，什么时候我们应该使用泛型函数呢？答案是取决于函数参数之间，函数参数和返回值之间的类型依赖性。
如果一个函数的参数类型与函数返回的参数没有必然关联，同时对于该函数其他的参数的类型也没有依赖关系，那么我们就应该使用统配符，否则就应该使用泛型函数。

为了更清楚地说明这一点，我们可以看一下java.util包中Collections类型几个方法的定义：
class Collections { static void swap(List<?> list, int i, int j) {...} static <T> void  copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)  {...} }

其中swap函数实际上也可以这样定义：
static <T>void swap(List<T> list, int i, int j) {...}

但是注意到这里泛型类型参数T只在参数中用到了一次，也就是说它和函数其他部分没有依赖性，这可以看作是我们应该使用?的一个标志。
copy方法中，拷贝源src中的元素必须是dest所能够接受的，src中的元素必须是T的一个子类，但是具体它是哪种子类我们又不必关心，所以方法中使用了泛型作为一个类型参数，同时也用了统配类型作为第二类型参数

原生类型的autoboxing和auto-unboxing
我们知道，在Java中，int,long等原生类型不是一个继承自Object的类，所以相应的，有很多操作我们都不能利用原生类型操作，比如想要把一个整数放入到一个集合中，我们必须首先创建一个Integer对象，然后再将这个对象放入到集合中。当我们从集合中取数的时候，取出来的是一个Integer对象，因此不能直接对它使用加减乘除等运算符，而是必须用Integer.intValue()取到相应的值才可以，这样的过程称之为boxing和unboxing。

J2SE5.0支持autoboxing和auto-unboxing，也就是说我们以后不需要再手动地做这些boxing和unboxing操作了，java语言会替我们完成。具体可以参照下面的示例：
List<Integer> intList=new ArrayList<Integer>(); intList.add(2); intList.add(new Integer(5)); int i=3+intList.get(0);//i=5 int j=3+intList.get(1); //j=8
从这一段程序中我们可以看到，autoboxing和auto-unboxing为我们省掉了很多不必要的工作。
Tags - java5.0 , 泛型 ]]> https://www.heckjj.com/java50-Generics-Types-html/#blogcomment <user@domain.com> Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 +0000 https://www.heckjj.com/java50-Generics-Types-html/#blogcomment