12. 泛型
jdk 5.0新增的特性
把元素的类型设计成一个参数，这个类型参数叫做泛型。Collection<E>，List<E>，ArrayList<E> 这个<E>就是类型参数，即泛型。
概念
所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时（例如，继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时）确定（即传入实际的类型参数，也称为类型实参）。
优点：Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生ClassCastException异常。同时，代码更加简洁、健壮。
在集合中使用泛型
以ArrayList为例
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(78);
list.add(87);
list.add(99);
//编译时，就会进行类型检查，保证数据的安全
//list.add("Tom");
for(Integer score : list){
//避免了强转操作
System.out.println(score);
}
以HashMap为例
//jdk7新特性：类型推断
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Tom",87);
map.put("Jerry",87);
map.put("Jack",67);
//泛型的嵌套
Set<Map.Entry<String,Integer>> entry = map.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entry.iterator();
while(iterator.hasNext()){
Map.Entry<String, Integer> e = iterator.next();
String key = e.getKey();
Integer value = e.getValue();
System.out.println(key + "----" + value);
}
总结：
- ① 集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构。
- ② 在实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型
- ③ 指明完以后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构（比如：方法、构造器、属性等）使用到类的泛型的位置，都指定为实例化的泛型类型。
- 比如：add(E e) --->实例化以后：add(Integer e)
- ④ 注意点：泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置，拿包装类替换
- ⑤ 如果实例化时，没有指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。
自定义泛型结构
自定义泛型类
自定义泛型接口
自定义泛型方法
泛型的声明
interface List<T> 和 class GenTest<K,V> 其中，T,K,V不代表值，而是表示类型。这里使用任意字母都可以。常用T表示，是Type的缩写。
- 泛型类可能有多个参数，此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如：<E1,E2,E3>
- 泛型类的构造器如下：public Generic(){}。
而下面是错误的：public Generic<E>(){} - 泛型不同的引用不能相互赋值。
尽管在编译时ArrayList<String>和ArrayList<Integer>是两种类型，但是，在运行时只有
一个ArrayList被加载到JVM中。
- 泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照Object处理，但不等价于Object。经验：泛型要使用一路都用。要不用，一路都不要用。
- 在类/接口上声明的泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型。
- 父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型：
- 子类不保留父类的泛型：按需实现
- 没有类型 擦除
- 具体类型
- 子类保留父类的泛型：泛型子类
- 全部保留
- 部分保留
- 子类除了指定或保留父类的泛型，还可以增加自己的泛型
- 子类不保留父类的泛型：按需实现
- 异常类不能是泛型的
- 不能使用new E[]。但是可以：E[] elements = (E[])new Object[capacity];
public class Order<T> {}
public class SubOrder extends Order<Integer> {}//SubOrder:不是泛型类
public class SubOrder1<T> extends Order<T> {}//SubOrder1<T>:仍然是泛型类
泛型方法
方法也可以被泛型化，不管此时定义在其中的类是不是泛型类。在泛型方法中可以定义泛型参数，此时，参数的类型就是传入数据的类型。
泛型方法的格式：
[访问权限] <泛型> 返回类型 方法名([泛型标识 参数名称]) 抛出的异常
- 在方法中出现了泛型的结构，泛型参数与类的泛型参数没有任何关系。
- 泛型方法，可以声明为静态的。原因：泛型参数是在调用方法时确定的。并非在实例化类时确定。
- 泛型方法声明泛型时也可以指定上限
泛型在继承上的体现
虽然类A是类B的父类，但是G<A> 和 G<B>二者不具备子父类关系，二者是并列关系。
List<Object> list1 = null;
List<String> list2 = null;
//此时的list1和list2的类型不具有子父类关系
list1 = list2;//编译不通过
补充：类A是类B的父类，A<G> 是 B<G> 的父类
AbstractList<String> list1 = null;
List<String> list2 = null;
ArrayList<String> list3 = null;
list1 = list3;
list2 = list3
通配符的使用
通配符：?
- 类A是类B的父类，G<A>和G<B>是没有关系的，二者共同的父类是：G<?>
List<Object> list1 = null;
List<String> list2 = null;
List<?> list = null;
list = list1;
list = list2;
- 添加(写入)：对于List<?>就不能向其内部添加数据。唯一的例外的是null，它是所有类型的成员。
List<String> list3 = new ArrayList<>();
list3.add("AA");
list3.add("BB");
list3.add("CC");
list = list3;
//list.add("DD");编译不通过
list.add(null);
- 获取(读取)：允许读取数据，读取的数据类型为Object。
注意：
- 不能用在泛型方法声明上，返回值类型前面<>不能使用?
- 不能用在泛型类的声明上
- 不能用在创建对象上，右边属于创建集合对象
//List<?> list = new ArrayList<?>();错误
List<?> list=new ArrayList<>();
有限制的通配符
- <?>：允许所有泛型的引用调用
- 通配符指定上限extends：使用时指定的类型必须是继承某个类，或者实现某个接口，即<=
- 通配符指定下限super：使用时指定的类型不能小于操作的类，即>=
G<? extends A> 可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的子类；
G<? super A> 可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的父类。
List<? extends Person> list1 = null;
List<? super Person> list2 = null;
List<Student> list3 = new ArrayList<>();
List<Person> list4 = new ArrayList<>();
List<Object> list5 = new ArrayList<>();
list1 = list3;
list1 = list4;
//list1 = list5;
//list2 = list3;
list2 = list4;
list2 = list5;
//读取数据：
list1 = list3;
Person p = list1.get(0);
//Student s = list1.get(0);编译不通过
list2 = list4;
Object obj = list2.get(0);
//Person obj = list2.get(0);编译不通过
//写入数据：
//list1.add(new Student());编译不通过
list2.add(new Student());
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