从零学Java 泛型

Java 泛型

1 什么是泛型?

Java泛型是JDK1.5中引入的一个新特性，其本质是参数化类型，把类型作为参数传递。

常见形式有泛型类、泛型接口、泛型方法。

语法 :

• <T,…> ：T称为类型占位符，表示一种引用数据类型(一般使用一个大写字母表示)。
• 多个占位符之间使用逗号隔开。

好处:

• 提高代码的重用性
• 防止类型转换异常, 提高代码的安全性

2 泛型类

泛型类: 在类名的后面加上 <> 尖括号, 尖括号中写上类型占位符

eg:

Student<T>

public class Student<T> {
    String name;
    int age;
    //泛型声明成员变量
    T t;
	//泛型作为方法的参数和返回值
   public T sayHi (T t) {
        System.out.println("姓名: "+this.name+
                "年龄: "+this.age);
        return t;
    }
}

Test:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student<String> zhangsan = new Student<>();
        zhangsan.t = "hello";
        String s = zhangsan.sayHi("hello");
        System.out.println(s);

        System.out.println("-----------");

        Student<Integer> lisi = new Student<>();
        lisi.t = 200;
        Integer r = lisi.sayHi(200);
        System.out.println(r);
    }
}

3 泛型接口

泛型接口: 在接口后面加上<> , 尖括号中写上类型占位符

eg:

Usb<T>

public interface Usb<T> {
    //接口中不能用泛型声明静态常量
    //T t;
    //泛型作为抽象方法的参数和返回值
    T service(T t);
}

Upan Usb<String>

public class Upan implements Usb<String> {
    @Override
    public String service(String s) {
        return s;
    }
}

Mouse<E> Usb<E>

public class Mouse<E> implements Usb<E> {
    @Override
    public E service(E e) {
        return e;
    }
}

Test:

public class TestUsb {
    public static void main(String[] args) {
        Usb<String> usb = new Upan();
        String s = usb.service("hello");
        System.out.println(s);

        Usb<String> usb2 = new Mouse<String>();
        String s2 = usb2.service("XXXX");
        System.out.println(s2);

        Usb<Integer> usb3 = new Mouse<Integer>();
        Integer r = usb3.service(100);
        System.out.println(r);
    }
}

4 泛型方法

泛型方法: 在方法返回值类型的前面加上 <> 尖括号, 尖括号中写上类型占位符

eg:

Teach<T>

public class Teacher {
    String name;

    //上课
    //泛型方法: 在方法返回值类型的前面加上 `<>` 尖括号, 尖括号中写上类型占位符
    //泛型作为方法的参数或返回值
    public <T> T teach(T t) {
        //声明局部变量
        T t2 = t;
        return t2;
    }

    //在类中不能使用泛型声明参数个数相同的重载方法。
    public <K,E> E teach(E e, K k) {
        //声明局部变量
        E e1 = e;
        return e;
    }
}

TestTeach:

public class TestTeach {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher();
        teacher.teach("XXXX");
        teacher.teach(1000);
        teacher.teach(true);
        teacher.teach(Math.PI);
    }
}

注意事项：

泛型不能在类中声明静态属性。

• static修饰的属性是静态属性先于对象，泛型类型取决于创建对象时传入的实际类型。

泛型不能在类中初始化对象或数组，但是可以声明引用或数组。

• 实例化对象需要分配空间，没有确定类型不能开辟空间。
• 初始化数组时需要给元素进行分配空间，泛型类型不确定无法分配空间。

在类中不能使用泛型声明参数个数相同的重载方法。

使用不同实际类型创建出的泛型类对象的引用不可以相互赋值。

5 泛型集合

概念：参数化类型、类型安全的集合，强制集合元素的类型必须一致。

特点：

• 编译时即可检查，而非运行时抛出异常。
• 访问时，不必类型转换。

eg:

TestArrayList :

public class TestArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合
        //ArrayList list = new ArrayList();
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        //1 添加
        list.add("北京");
        list.add("上海");
        list.add("广州");
        //2 遍历
        //增强for
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
        //普通for
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
        //迭代器
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
        //列表迭代器
        ListIterator<String> lit = list.listIterator();
        while (lit.hasNext()) {
            System.out.println(lit.nextIndex()+"..."+lit.next());
        }
        while (lit.hasPrevious()) {
            System.out.println(lit.previousIndex()+"..."+lit.previous());
        }
    }
}

eg : 泛型通配符 ?

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new  ArrayList<>();
        list.add("aaa");																																
        list.add("bbb");
        printList(list);

        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(111);
        list1.add(222);
        printList(list1);
    }
    
    //方法1: 使用泛型方法
    /*
        public static <T> void printList(ArrayList<T> list) {
            for (Object o : list) {
                System.out.println(o);
            }
        }
    */
    //方法2: 使用泛型通配符 ? 表示任何类型
    /*
        泛型通配符的限制
        1 泛型上限: ? extends Student   ?只能是Student类型或Student的子类
        2 泛型下限: ? super Student     ?只能是Student类型或Student的父类
    */
    public static void printList(ArrayList<?> list) {
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }
    }
}

Collection 工具类

概念：集合工具类，定义了除了存取以外的集合常用方法。

常用方法:

eg:

public class TestCollection {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(10);
        list.add(8);
        list.add(20);
        list.add(12);
        list.add(3);
        list.add(3);
        list.add(3);
        list.add(3);
        //1 sort(); 排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println("排序之后: "+list);
        //2 binarySearch(); 二分查找
        int pos = Collections.binarySearch(list, 5);
        System.out.println(pos);
        //3 copy(); 复制
        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            list2.add(0);
        }
        Collections.copy(list2,list);
        System.out.println(list2);
        //4 frequency(); 获取元素出现的次数
        int count = Collections.frequency(list, 3);
        System.out.println(count);
        //5 reverse(); 反转
        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);
        //6 shuffle(); 打乱元素
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("打乱之后: "+list);
    }
}