跟随狂神学Java

作者：joker2yue
链接：https://github.com/Joker2Yue/Joker2Yue-Blog
来源：Github
著作权归原作者所有。商业转载请联系原作者获得授权，非商业转载请注明出处。

第二十三天：泛型、自动推断机制、自定义泛型

“基础决定你未来的高度”

狂神未更新，转动力节点(bilibili.com)

学习内容

泛型（相当于C++模板类，可以参照学习）

不使用泛型之前（Java5），分析程序存在缺点

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53

package com.joker_yue.javalearn.DataStruct;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class GenericTest {
    public static void main(String[] args) {

//        不使用泛型之前，分析程序存在缺点
        List myList = new ArrayList();

//        准备对象
        Cat c = new Cat();
        Bird b = new Bird();

//        将对象添加到集合当中
        myList.add(c);
        myList.add(b);

//        遍历集合，取出Cat让它抓老鼠，取出Bird让他飞
        Iterator it = myList.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Object obj = it.next();
            if (obj instanceof Cat){    //如果是Cat类
                ((Cat) obj).catchMouse();   //执行Cat中方法
            }
            if(obj instanceof Bird){    //如果是Bird中类
                ((Bird) obj).fly();         //执行Bird中方法
            }
        }
    }
}

class Animal{
    public void move(){
        System.out.println("动物正在移动");
    }

}

class Cat extends Animal{
    public void catchMouse(){
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }

}

class Bird extends Animal{
    public void fly(){
        System.out.println("鸟儿在飞");
    }
}

上述程序中，我们无法做到集合中的类型相同，其中一个是Cat类一个是Bird类。

什么情况下使用泛型？

如果我们想只要其中是Animal类，我们就可以使用泛型

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55

package com.joker_yue.javalearn.DataStruct;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class GenericTest {
    public static void main(String[] args) {
//      使用泛型List<Animal>之后，表示List集合中只允许存储Animal类型的数据，不允许存储其他类型的
        List<Animal> myList = new ArrayList<Animal>();
//      myList.add("abc");    是错误的，不允许储存除Animal类型以外的数据

//        指定List集合中只能存储Animal，那么储存String就会编译不通过
//        这样用了泛型之后，集合中的数据类型更加统一了

        Cat c = new Cat();
        Bird b = new Bird();

        myList.add(c);
        myList.add(b);

//        获取迭代器
//        这个表示迭代器迭代的是Animal类型
        Iterator<Animal> it = myList.iterator();
        while(it.hasNext()){
//            使用泛型之后，每一次迭代返回的数据都是Animal类型
            Animal a = it.next();
//            这里不需要进行强制类型转换了。直接调用
            a.move();

//            使用子类特有的方法还是需要向下转换的！看上一块代码

        }
    }
}

class Animal{
    public void move(){
        System.out.println("动物正在移动");
    }

}

class Cat extends Animal{
    public void catchMouse(){
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }

}

class Bird extends Animal{
    public void fly(){
        System.out.println("鸟儿在飞");
    }
}

需要注意

1. 使用JDK5之后的泛型机制
2. 泛型这种语法机制，只会在程序编译时候起作用，只是给编译器看的
3. 使用了泛型好处是什么？
   第一，集合中储存的元素类型统一了
   第二，从集合中取出的元素类型是泛型指定的类型，不需要进行大量的“向下转型”
4. 泛型的缺点是什么？
   导致集合中的元素缺乏多样性
   大多数业务中，集合中元素类型还是统一的，所以这种泛型特性被大家所认可

自动推断机制

有些时候我们觉得在迭代器迭代的时候总是需要主动去转换Obj类型，很麻烦，于是我们就使用迭代器泛型

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

package com.joker_yue.javalearn.DataStruct;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/*
    JDK7之后引入了自动类型推断机制（又称为钻石表达式Diamand表达式）
 */
public class GenericTest02 {
    public static void main(String[] args) {
//        ArrayList<这里的类型会自动推断>()，前提是JDK8之后
//        自动类型推断，钻石表达式！
        List<Animal> myList = new ArrayList<>();	//【看我看我】

        myList.add(new Animal());
        myList.add(new Cat());
        myList.add(new Bird());

//        遍历
        Iterator<Animal> it = myList.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Animal a = it.next();
            a.move();
        }
    }
}

其中特别标注位置，使用了自动推断机制，其严格书写应为List<Animal> myList = new ArrayList<Animal>()

迭代器泛型

如果迭代器不加泛型，next（）的返回值类型就是Object

迭代器用泛型后，作用不是筛选，只是转换，转换为我们想要的类型。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

        List<String> strList = new ArrayList<>();

//        类型不匹配，因为不是String类
//        strList.add(new Cat());
        strList.add("abc");
        strList.add("java");
        strList.add("www.google.com");
//        类型不匹配
//        strList.add(123);

        System.out.println(strList.size());

        Iterator<String> it2 = strList.iterator();
        while(it2.hasNext()){
//            通过迭代器获取了String类型的数据，而不是默认的Object类型
            String str = it2.next();
            System.out.println(str);
        }

泛型可以节约代码量

自定义泛型

其实泛型的本质就是：数据类型参数化

• 假定我们有这样一个需求：写一个排序方法，能够对整型数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？

  答案是可以使用 Java 泛型。

  使用 Java 泛型的概念，我们可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后，调用该泛型方法来对整型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

  下面描述的是将不同类别的数组进行元素输出

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

  public class GenericMethodTest { // 泛型方法 printArray public static < E > void printArray( E[] inputArray ) { // 输出数组元素 这里是增强for循环。实际上增强for循环就是隐式的调用了Iterator for ( E element : inputArray ){ System.out.printf( "%s ", element ); } System.out.println(); } public static void main( String args[] ) { // 创建不同类型数组： Integer, Double 和 Character Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 }; Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 }; Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' }; System.out.println( "整型数组元素为:" ); printArray( intArray ); // 传递一个整型数组 System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" ); printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组 System.out.println( "\n字符型数组元素为:" ); printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组 } }

  1 2 3 4 5 6 7 8

  整型数组元素为: 1 2 3 4 5 双精度型数组元素为: 1.1 2.2 3.3 4.4 字符型数组元素为: H E L L O

• 现在我们需要限制传入参数为指定类型，也可以使用泛型

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

  package com.joker_yue.javalearn.DataStruct; public class GenericTest03 <GenericName>{ //尖括号中是标识符随便写 public void doSome(GenericName o){ //提供了一个方法，其中的参数类型必须是GenericName类型。 System.out.println(o); } public static void main(String[] args) { // new对象的时候规定了泛型是 String类型 GenericTest03<String> gt = new GenericTest03<>(); // 所以传doSome参数的时候也只能是String类型 gt.doSome("abc"); //类型不匹配 //gt.doSome(100); // ========================================== GenericTest03<Integer> gt2 = new GenericTest03<>();//规定泛型用Integer，doSome方法就得用Integer gt2.doSome(100); //类型不匹配 //gt2.doSome("abc"); } }

• 这里也是

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

  package com.joker_yue.javalearn.DataStruct; public class GenericTest03 <GenericName>{ //尖括号中是标识符随便写 public void doSome(GenericName o){ //提供了一个方法，其中的参数类型必须是GenericName类型。 System.out.println(o); } public static void main(String[] args) { MyIterator<String> mi = new MyIterator<>(); //创建为String String s1 = mi.get(); //mi1.get()返回String类型 MyIterator<Animal> mi2 = new MyIterator<>(); //创建为Animal Animal a = mi2.get(); //mi1.get()返回Animal类型 } } class MyIterator<T>{ public T get() { return null; } }

• 如果强制不使用泛型的话，就会返回Object类型

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

  package com.joker_yue.javalearn.DataStruct; public class GenericTest03 <GenericName>{ //尖括号中是标识符随便写 public void doSome(GenericName o){ //提供了一个方法，其中的参数类型必须是GenericName类型。 System.out.println(o); } public static void main(String[] args) { // 当然你要强制不适用泛型的话，就会返回为Object类型 GenericTest03 gt3 = new GenericTest03(); gt3.doSome(new Object()); } }