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Java 泛型使用 Java不可不知的泛型使用代码实例

行人观学 人气:0
想了解Java不可不知的泛型使用代码实例的相关内容吗,行人观学在本文为您仔细讲解Java 泛型使用的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Java,泛型使用,Java,泛型基本使用,下面大家一起来学习吧。

本文介绍了Java的泛型的基本使用。

1. 为什么使用泛型

看下面一个例子:

为了说明问题,本类写的尽量简陋,请把目光主要放在类型上。

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class MyArrayList {
 private int[] elementData;
 private int size = 0;

 public MyArrayList(int capacity) {
  elementData = new int[capacity];
 }
 
	//向数组中添加元素
 public void add(int i) { 
  if (size == elementData.length) {
   throw new IndexOutOfBoundsException("数组已满");
  }
  elementData[size++] = i;
 }
 
	//从数组中根据下标获取元素
 public int get(int index) { 
  if (index < 0 || index > size - 1) {
   throw new IndexOutOfBoundsException("超出范围");
  }
  return elementData[index];
 }

 @Override
 public String toString() {
  return "MyArrayList{" +
    "elementData=" + Arrays.toString(elementData) +
    '}';
 }
}

该类很简单:有两个成员变量,elementData是一个数组,size是数组中元素的数量。addget方法能添加和获取元素。

下面测试一下:

public class Test {
 public static void main(String[] args) {
  MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(4);
  myArrayList.add(111); //向数组中添加3个int元素
  myArrayList.add(222);
  myArrayList.add(333);
  int i = myArrayList.get(0); //获取
  System.out.println(i);
		//以上正常运行
  myArrayList.add("行小观"); //添加一个String元素,类型不匹配,报错
 }
}

向数组中添加3个int类型的元素并能获取,这没问题。

但是如果我们的场景不再需要int类型的元素,而是需要String类型的,那怎么办?

很显然,继续使用该类会报错,报错的原因很简单:我们向数组中添加的元素是String类型的,而数组和方法参数类型是int类型。

此时,就得需要再写一份代码,该份代码较之前的并无大修改,只是把int改为String。如果场景继续变怎么办?那就再写一份新代码!

这样太麻烦了!有没有解决办法?有!

我们知道,Object类是所有类的父类,Object类型的变量能够引用任何类型的对象。所以可以将类型改为Object

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class MyArrayList {
 private Object[] elementData; 
 private int size = 0;

 public MyArrayList(int capacity) {
  elementData = new Object[capacity];
 }

 public void add(Object o) { //向数组中添加元素
  if (size == elementData.length) {
   throw new IndexOutOfBoundsException("数组已满");
  }
  elementData[size++] = o;
 }

 public Object get(int index) { //从数组中获取元素
  if (index < 0 || index > size - 1) {
   throw new IndexOutOfBoundsException("超出范围");
  }
  return elementData[index];
 }

 @Override
 public String toString() {
  return "MyArrayList{" +
    "elementData=" + Arrays.toString(elementData) +
    '}';
 }
}

再测试一下:

public class Test {
 public static void main(String[] args) {
  //myArrayList 给int元素使用
  MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(4);
  myArrayList.add(111); //向数组中添加3个int元素
  myArrayList.add(222);
  myArrayList.add(333);

  int i = (int) myArrayList.get(0); //获取
  System.out.println(i);

  //myArrayList 给String元素使用
  MyArrayList myArrayList1 = new MyArrayList(4);
  myArrayList1.add("aaa");
  myArrayList1.add("bbb");
  myArrayList1.add("ccc");

  String str = (String) myArrayList1.get(1);
  System.out.println(str);
 }
}

发现可以向数组中添加和获取intString类型的元素,这证明该类的数组和方法同时对各种类型的数据都有用,不必再添加额外代码。

但是这样又出现了两个问题:

第一:从数组中获取元素时,需要强制转换类型才行。

int i = (int) myArrayList.get(0); 

第二:同一个数组可以添加各种类型的元素。

myArrayList.add(111); //int类型
myArrayList.add("222"); //String类型
myArrayList.add(true); //布尔类型

这就导致了当我们从数组中获取某个元素时,很难知道它的确切类型,往往会强转类型失败。

int i = (int)myArrayList.get(1); //本来是String类型的值,但我提前不知道,拿int变量接收,报错

那这个问题有没有解决办法呢?

有!用泛型!

2. 泛型类

使用泛型改造MyArrayList

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class MyArrayList <T> {
 private T[] elementData;
 private int size = 0;

 public MyArrayList(int capacity) {
  elementData = (T[]) new Object[capacity];
 }

 public void add(T o) { //向数组中添加元素
  if (size == elementData.length) {
   throw new IndexOutOfBoundsException("数组已满");
  }
  elementData[size++] = o;
 }

 public T get(int index) { //从数组中获取元素
  if (index < 0 || index > size - 1) {
   throw new IndexOutOfBoundsException("超出范围");
  }
  return elementData[index];
 }

 @Override
 public String toString() {
  return "MyArrayList{" +
    "elementData=" + Arrays.toString(elementData) +
    '}';
 }
}

测试:

public class Test {
 public static void main(String[] args) {
  //myArrayList 给int元素使用
  MyArrayList<Integer> myArrayList = new MyArrayList<>(4);
  myArrayList.add(111); //向数组中添加3个int元素
//  myArrayList.add("222"); //添加非Integer元素报错

  int i = myArrayList.get(1); //无需强制转型
  System.out.println(i); 
 }
}

经过改造,我们把MyArrayList类改为了一个泛型类,它是一个具有多个类型变量的类。

泛型类的声明方式:引入一个类型变量,如T,然后使用<>将其括起来,放在类名后。

public class MyArrayList <T> {
 //......
}

如何理解类型变量?它就类似于数学中函数中的变量x,用来代替具体的值:

f(x) = 3x + 1

类型变量的名称可以随便取,一般使用大写字母表示,比如E、K、V、T等。

泛型类中的成员变量、方法参数和返回值的类型都使用类型变量代替:

private T[] elementData;

public void add(T o) {
 //.......
}

public T get(int index) {
	//......
}

当然,一个泛型类可以有多个类型变量:

public class MyClass <K, V> {
 //......
}

当我们需要实例化泛型类时,就使用具体的类型来替换类型变量(T):

MyArrayList<Integer> myArrayList = new MyArrayList<>(4);

该过程就相当于向数学函数中代入数值:

f(3) = 3*3+1 = 10

3. 泛型方法

当我们声明了一个泛型类后,可以很自然地在类内部使用泛型方法。

其实,当类是普通类时,我们仍然能够使用泛型方法。下面是一个例子:

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class PrinterVar {

 //该方法接收一个T类型的变量,打印并返回该变量
 public <T> T print(T var) {
  System.out.println(var);
  return var;
 }

 public static void main(String[] args) {
  PrinterVar printerVar = new PrinterVar();
  String var = printerVar.print("aa");//String类型
  Integer var1 = printerVar.print(12);//int类型
  System.out.println(var + " " + var1);
 }
}

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