Java面向对象程序设计第10章_泛型
java泛型实现原理

Java泛型是Java编程语言中的一种特性,它允许程序员创建具有类型参数的类、接口和方法,以便在编译时强制执行类型安全性。
泛型的实现原理可以分为以下几个关键方面:1.类型擦除:Java中的泛型是通过类型擦除来实现的。
这意味着在编译时,泛型类型会被擦除为其边界类型或者Object类型。
这样做是为了保持与Java早期版本的兼容性,并且避免了在运行时额外生成大量的重复类。
2.类型参数转换:在类型擦除之后,泛型类中的类型参数会被转换为相应的边界类型或者Object类型。
编译器会插入必要的类型转换代码,以确保在运行时可以正确地处理类型。
3.类型擦除的影响:由于类型擦除的影响,泛型类中的参数化类型信息在运行时是不可用的。
这意味着在运行时,无法直接访问泛型类的参数化类型信息,而只能访问其擦除后的类型。
4.类型边界和限制:泛型中的类型边界和限制规定了泛型类型可以接受的类型范围。
这些边界可以是类、接口或者其他类型,用于限制泛型的类型参数必须满足特定的条件。
5.类型安全性和编译时检查:泛型的主要目的是为了提高类型安全性,并且在编译时进行类型检查,以确保类型的一致性。
这样可以在编译时捕获许多类型错误,并防止运行时出现类型相关的异常。
6.通配符和边界通配符:Java中的泛型还支持通配符和边界通配符,用于处理一些特定的泛型类型。
通配符允许程序员在泛型中使用未知类型,而边界通配符则允许限制通配符的类型范围。
Java泛型是Java编程语言中一个强大的特性,它提供了一种类型安全的编程方式,可以在编译时捕获许多潜在的类型错误。
尽管Java的泛型是通过类型擦除来实现的,但它仍然提供了许多有用的功能,使得Java编程更加灵活和可靠。
java 泛型 判断类型的方法

java 泛型判断类型的方法### Java 泛型:判断类型的方法在Java 编程语言中,泛型是一个强大的特性,允许在编码时提供类型安全,同时保持代码的灵活性。
然而,在某些情况下,我们需要在运行时确定泛型参数的具体类型。
本文将介绍几种在Java 中判断泛型类型的方法。
#### 1.使用instanceof 运算符`instanceof` 运算符是Java 中用于检查对象是否是特定类的实例的一种方式。
在泛型上下文中,我们可以使用它来检查泛型类型的实例是否属于某个具体类。
```javapublic class GenericTypeCheck {public static void main(String[] args) {Box<Integer> integerBox = new Box<>(10);Box<String> stringBox = new Box<>("Hello");if (integerBox instanceof Box<Integer>) {System.out.println("integerBox is of typeBox<Integer>");}if (stringBox instanceof Box<String>) {System.out.println("stringBox is of type Box<String>");}}static class Box<T> {private T t;public Box(T t) {this.t = t;}}}```然而,这种方法有其局限性,因为`instanceof` 运算符无法确定具体的泛型参数类型(比如`Box<Integer>` 和`Box<Number>` 在`instanceof` 检查中是相同的)。
Java泛型方法

Java泛型⽅法1. 定义泛型⽅法(1) 如果你定义了⼀个泛型(类、接⼝),那么Java规定,你不能在所有的静态⽅法、静态初块等所有静态内容中使⽤泛型的类型参数。
例如:public class A<T> {public static void func(T t) {//报错,编译不通过}}(2) 如何在静态内容(静态⽅法)中使⽤泛型,更⼀般的问题是,如果类(或者接⼝)没有定义成泛型,但是就想在其中某⼏个⽅法中运⽤泛型(⽐如接受⼀个泛型的参数等),该如何解决?定义泛型⽅法就像定义泛型类或接⼝⼀样,在定义类名(或者接⼝名)的时候需要指定我的作⽤域中谁是泛型参数。
例如:public class A<T> { ... }表明在类A的作⽤域中,T是泛型类型参数。
定义泛型⽅法,其格式是:修饰符 <类型参数列表> 返回类型⽅法名(形参列表) { ⽅法体 }。
例如:public static <T, S> int func(List<T> list, Map<Integer, S> map) { ... },其中T和S是泛型类型参数。
泛型⽅法的定义和普通⽅法定义不同的地⽅在于需要在修饰符和返回类型之间加⼀个泛型类型参数的声明,表明在这个⽅法作⽤域中谁才是泛型类型参数;不管是普通的类/接⼝的泛型定义,还是⽅法的泛型定义都逃不出两⼤要素:明哪些是泛型类型参数;这些类型参数在哪⾥使⽤。
(3) 类型参数的作⽤域class A<T> { ... }中T的作⽤域就是整个A;public <T> func(...) { ... }中T的作⽤域就是⽅法func;类型参数也存在作⽤域覆盖的问题,可以在⼀个泛型模板类/接⼝中继续定义泛型⽅法,例如:class A<T> {// A已经是⼀个泛型类,其类型参数是Tpublic static <T> void func(T t) {// 再在其中定义⼀个泛型⽅法,该⽅法的类型参数也是T}}//当上述两个类型参数冲突时,在⽅法中,⽅法的T会覆盖类的T,即和普通变量的作⽤域⼀样,内部覆盖外部,外部的同名变量是不可见的。
java 调用泛型类型的方法

java 调用泛型类型的方法Java是一种面向对象的编程语言,它提供了丰富的特性和工具来处理各种类型的数据。
其中,泛型是Java中非常重要的一项特性,它可以在编译时检查类型安全性,并提供了一种灵活的方式来处理不同类型的数据。
在Java中,如果我们想要调用泛型类型的方法,需要遵循一些特定的规则和语法。
首先,我们需要在调用方法时指定具体的类型参数。
例如,如果我们有一个泛型方法如下:```javapublic <T> void printArray(T[] array) {for (T element : array) {System.out.println(element);}}```我们可以通过以下方式调用该方法:```javaInteger[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5};printArray(intArray);```在这个例子中,我们使用了Integer类型的数组作为参数来调用printArray方法。
由于在调用方法时指定了具体的类型参数,编译器会进行类型检查,以确保传递的参数类型与方法定义的类型参数一致。
除了直接指定类型参数,Java还提供了一种通配符的方式来调用泛型类型的方法。
通配符可以用来表示任意类型,可以增加代码的灵活性。
例如,我们可以修改printArray方法如下:```javapublic void printList(List<?> list) {for (Object element : list) {System.out.println(element);}}```在这个例子中,我们使用了通配符"?"来表示任意类型。
我们可以通过以下方式调用printList方法:```javaList<String> stringList = new ArrayList<>();stringList.add("hello");stringList.add("world");printList(stringList);```在这个例子中,我们使用了String类型的List作为参数来调用printList方法。
java中泛型的作用

java中泛型的作用泛型是Java语言的一项强大特性,它允许我们在定义类、接口、方法等时使用类型参数,从而使得代码更加灵活和可复用。
泛型的作用主要体现在以下几个方面:1.类型安全:泛型提供了一种编译时的类型检查机制,可以在编译阶段捕获一些类型错误。
通过使用泛型,我们可以在编译时检查参数类型是否匹配,避免了在运行时可能产生的类型转换异常。
2.代码复用:使用泛型可以编写更加通用的代码,提高代码的可复用性。
通过定义泛型类或泛型方法,我们可以将相似代码逻辑抽象出来,以适用于不同的类型,从而减少重复编写代码的工作量。
3. 集合类的类型安全:泛型集合类(如ArrayList、HashSet等)可以指定存储的元素类型,使得集合中的元素都是指定类型。
这样可以在编译时就避免了将错误类型的对象存入集合的问题,并且在读取集合中的元素时可以直接获取到正确类型的对象,避免了类型转换的繁琐与风险。
4. 简化代码:在没有泛型之前,我们可能需要编写各种类型的容器类,如IntList、StringList等,用于存储不同类型的元素。
而有了泛型,我们可以使用通用的容器类List,通过指定泛型参数的方式来存储不同类型的元素,从而大大简化了代码结构。
5.提高性能:使用泛型可以避免一些不必要的类型转换,从而提高程序的执行效率。
在编译时确定了泛型类型后,编译器会自动插入类型转换的代码,避免了动态类型检查所带来的性能损失。
6.编写更安全的API:通过使用泛型,我们可以将一些类型相关的约定和规范编码到API中,从而可以在编译时强制执行这些约定,提高代码的安全性和可靠性。
7.代码逻辑清晰:泛型可以使代码更具可读性和可维护性。
通过使用泛型,我们可以在编程时直观地表达出代码逻辑的意图,从而使代码更加清晰明了。
总之,泛型是Java语言中一项非常重要的特性,它提供了更高层次的抽象和灵活性,使得我们可以编写更加通用、类型安全且可复用的代码。
通过正确地使用泛型,我们可以提高代码的质量和可维护性,并且更容易适应未来的需求变化。
java泛型语法

java泛型语法Java泛型语法是Java编程语言中的一个重要特性,它允许我们编写更加通用和灵活的代码。
通过使用泛型,我们可以在编译时期检测类型错误,并在运行时期避免类型转换异常。
本文将介绍Java泛型的基本语法和使用方法。
一、泛型的定义和作用泛型是Java中的一种参数化类型,它允许我们在定义类、接口和方法时使用类型参数。
通过使用泛型,我们可以将类型作为参数传递给类、接口和方法,从而实现代码的复用和灵活性。
泛型的作用主要有以下几个方面:1. 类型安全:通过使用泛型,我们可以在编译时期检测类型错误,避免类型转换异常。
2. 代码复用:通过定义泛型类、接口和方法,我们可以实现对多种类型的支持,从而提高代码的复用性。
3. 简化代码:通过使用泛型,我们可以减少冗余的类型转换代码,使代码更加简洁。
4. 提高性能:通过使用泛型,我们可以避免使用Object类型,从而减少了装箱和拆箱的开销,提高了代码的执行效率。
二、泛型的基本语法Java中的泛型通过使用尖括号<>来定义类型参数。
在定义类、接口和方法时,我们可以将类型参数放在尖括号中,并在后续的代码中使用该类型参数。
1. 泛型类的定义:```public class GenericClass<T> {private T data;public T getData() {return data;}public void setData(T data) {this.data = data;}}```在上面的代码中,泛型类GenericClass使用了类型参数T。
我们可以在创建GenericClass对象时指定具体的类型,例如:```GenericClass<String> genericString = new GenericClass<>(); genericString.setData("Hello, World!");String data = genericString.getData();```上面的代码中,我们创建了一个GenericClass对象genericString,并指定了类型参数为String。
java泛型详解-绝对是对泛型方法讲解最详细的,没有之一
java泛型详解-绝对是对泛型⽅法讲解最详细的,没有之⼀1. 概述泛型在java中有很重要的地位,在⾯向对象编程及各种设计模式中有⾮常⼴泛的应⽤。
什么是泛型?为什么要使⽤泛型?泛型,即“参数化类型”。
⼀提到参数,最熟悉的就是定义⽅法时有形参,然后调⽤此⽅法时传递实参。
那么参数化类型怎么理解呢?顾名思义,就是将类型由原来的具体的类型参数化,类似于⽅法中的变量参数,此时类型也定义成参数形式(可以称之为类型形参),然后在使⽤/调⽤时传⼊具体的类型(类型实参)。
泛型的本质是为了参数化类型(在不创建新的类型的情况下,通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型)。
也就是说在泛型使⽤过程中,操作的数据类型被指定为⼀个参数,这种参数类型可以⽤在类、接⼝和⽅法中,分别被称为泛型类、泛型接⼝、泛型⽅法。
2. ⼀个栗⼦⼀个被举了⽆数次的例⼦:1 List arrayList = new ArrayList();2 arrayList.add("aaaa");3 arrayList.add(100);45for(int i = 0; i< arrayList.size();i++){6 String item = (String)arrayList.get(i);7 Log.d("泛型测试","item = " + item);8 }毫⽆疑问,程序的运⾏结果会以崩溃结束:1 ng.ClassCastException: ng.Integer cannot be cast to ng.StringArrayList可以存放任意类型,例⼦中添加了⼀个String类型,添加了⼀个Integer类型,再使⽤时都以String的⽅式使⽤,因此程序崩溃了。
为了解决类似这样的问题(在编译阶段就可以解决),泛型应运⽽⽣。
我们将第⼀⾏声明初始化list的代码更改⼀下,编译器会在编译阶段就能够帮我们发现类似这样的问题。
java泛型方法的定义和使用
java泛型方法的定义和使用
Java 泛型方法是在方法中使用参数化类型来使用不同类型参数的方法。
它可以让我们在方法级别上定义和使用泛型,而不仅仅是在类或接口级别上。
它的定义方式和一般方法的定义方式类似,只是在方法的声明上增加了类型参数的声明,定义形式如下:
<T>方法名(T参数名)。
其中T就是表示形参的类型,可以是任意的字母或字符串,T也可以是一个泛型类或接口,它可以指定实参的具体类型,在使用时也需要指定它的具体类型,定义形式如下:
方法名(T形参,T...实参);。
泛型方法有利于提高代码的可读性,更好地处理数据类型,提高软件的可靠性和可维护性。
java 泛型t 的用法
java 泛型t 的用法Java泛型是Java语言中的一种特性,用于在编译时期强化类型安全,并提供代码复用性。
泛型在处理集合类中的数据类型时尤为有用。
泛型即类型参数,允许我们在使用类、接口或方法时,指定其内部操作的数据类型。
使用泛型的好处是可以在编译时期检查类型安全,避免运行时错误。
泛型还提供了代码的重用,减少了代码的冗余。
泛型可以应用于类、接口和方法。
在类和接口中,可以使用类型参数来代表要操作的数据类型。
在方法中,可以使用类型参数来指定参数类型、返回类型或局部变量类型。
泛型类的定义方式为:```class ClassName<T> {// 泛型类的成员变量和方法}```泛型类中的`T`可以被任何合法的标识符替换,表示要操作的数据类型。
泛型接口的定义方式与泛型类类似:```interface InterfaceName<T> {// 泛型接口的方法定义}```泛型方法可以在普通类中定义,也可以在泛型类中定义。
泛型方法的定义方式为:```<T> returnType methodName(T param) {// 泛型方法的操作}```泛型方法可以指定参数类型、返回类型或局部变量类型。
在使用泛型时,可以指定具体的数据类型来实例化泛型类或接口,例如`ClassName<Integer>`或`InterfaceName<String>`。
这样就可以在编译时期得到类型安全的代码。
总而言之,Java泛型是一种强大的编程特性,通过在编译时期检查类型安全,提高了代码的可靠性和可维护性。
使用泛型可以避免类型转换错误,并提供代码的复用性。
掌握泛型的用法,可以使Java编程更加高效和健壮。
java 模板方法 泛型
java 模板方法泛型摘要:1. Java 模板方法简介2.泛型概念与用途3.模板方法与泛型的结合应用4.实例演示5.总结与建议正文:【1.Java 模板方法简介】Java 模板方法是一种设计模式,它定义了一个算法的骨架,将一些步骤延迟到子类中实现。
模板方法模式允许子类在不改变算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。
这种模式使得子类可以灵活地扩展父类的功能,同时保持代码的复用性和可维护性。
【2.泛型概念与用途】泛型是Java 语言中一种重要的特性,它允许程序员在编译时检查代码的类型安全性。
泛型可以有效地避免运行时的类型转换错误,提高代码的可靠性和可重用性。
泛型主要用于创建与特定类型无关的代码,例如创建通用算法、数据结构和容器等。
【3.模板方法与泛型的结合应用】模板方法与泛型的结合可以使我们更好地构建可扩展且类型安全的代码。
以ArrayList 为例,它采用了模板方法设计模式,并使用了泛型。
ArrayList类定义了一个通用的方法add,用于向容器中添加元素。
在这个方法中,使用了泛型参数T 表示添加的元素类型。
子类可以根据需要实现具体的添加操作,如IntegerArrayList、StringArrayList 等。
【4.实例演示】以下是一个简单的模板方法与泛型结合的示例:```javaabstract class Animal {abstract void sound();void move() {System.out.println("动物在移动");}}class Dog extends Animal {void sound() {System.out.println("狗叫声:汪汪");}}class Cat extends Animal {void sound() {System.out.println("猫叫声:喵喵");}}public class Main {public static void main(String[] args) {Animal animal = new Animal();animal.move();Dog dog = new Dog();dog.sound();Cat cat = new Cat();cat.sound();}}```【5.总结与建议】模板方法与泛型结合是一种非常实用的编程技巧,可以帮助我们构建更加灵活、可扩展和类型安全的代码。
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泛型方法的练习题
编写一个泛型方法,自动将Object类型的对象转换成其他类型。 定义一个方法,可以将任意类型的数组中的所有元素填充为相应类型的 某个对象。 采用自定泛型方法的方式打印出任意参数化类型的集合中的所有内容。
在这种情况下,前面的通配符方案要比范型方法更有效,当一个类型变量 用来表达两个参数之间或者参数和返回值之间的关系时,即同一个类型变 量在方法签名的两处被使用,或者类型变量在方法体代码中也被使用而不 是仅在签名的时候使用,才需要使用范型方法。
总结: 使用?通配符可以引用其他各种参数化的类型,?通配符定义的变量主要用作引用,可以 调用与参数化无关的方法,不能调用与参数化有关的方法。 Java语言程序设计 信息工程学院
泛型中的?通配符的扩展
限定通配符的上边界:
正确:Vector<? extends Number> x = new Vector<Integer>(); 错误:Vector<? extends Number> x = new Vector<String>();
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定义泛型方法
Java的泛型方法没有C++模板函数功能强大,java中的如下代码无法通过编译: <T> T add(T x,T y) { return (T) (x+y); //return null; } 用于放置泛型的类型参数的尖括号应出现在方法的其他所有修饰符之后和在方法的返回类型之前 ,也就是紧邻返回值之前。按照惯例,类型参数通常用单个大写字母表示。 交换数组中的两个元素的位置的泛型方法语法定义如下: static <E> void swap(E[] a, int i, int j) { E t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; } 只有引用类型才能作为泛型方法的实际参数,swap(new int[3],3.5);语句会报告编译错误。 除了在应用泛型时可以使用extends限定符,在定义泛型时也可以使用extends限定符,例如, Class.getAnnotation()方法的定义。并且可以用&来指定多个边界,如<V extends Serializable & cloneable> void method(){} 普通方法、构造方法和静态方法中都可以使用泛型。 也可以用类型变量表示异常,称为参数化的异常,可以用于方法的throws列表中,但是不能用于catch 子句中。 在泛型中可以同时有多个类型参数,在定义它们的尖括号中用逗号分,例如: public static <K,V> V getValue(K key) { return map.get(key);}
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由C++的模板函数引入自定义泛型
如下函数的结构很相似,仅类型不同: int add(int x,int y) { return x+y; } float add(float x,float y) { return x+y; } double add(double x,double y) { return x+y; } C++用模板函数解决,只写一个通用的方法,它可以适应各种类型,示意代码如下: template<class T> T add(T x,T y) { return (T) (x+y); }
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泛型中的?通配符
问题: 定义一个方法,该方法用于打印出任意参数化类型的集合中的所有数据,该方法如何定义 呢? 错误方式:
public static void printCollection(Collection<Object> cols) { for(Object obj:cols) { System.out.println(obj); } /* cols.add("string");//没错 cols = new HashSet<Date>();//会报告错误!*/ }
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第十章 泛型
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体验泛型
Jdk 1.5以前的集合类中存在什么问题 ArrayList collection = new ArrayList(); collection.add(1); collection.add(1L); collection.add("abc"); int i = (Integer)arrayList.get(1);//编译要强制类型转换且运行时出错! Jdk 1.5的集合类希望你在定义集合时,明确表示你要向集合中装哪种类型的数 据,无法加入指定类型以外的数据 ArrayList<Integer> collection2 = new ArrayList<Integer>(); collection2.add(1); /*collection2.add(1L); collection2.add(“abc”);*///这两行代码编译时就报告了语法错误 int i2 = collection2.get(0);//不需要再进行类型转换 泛型是提供给javac编译器使用的,可以限定集合中的输入类型,让编译器挡住 源程序中的非法输入,编译器编译带类型说明的集合时会去除掉“类型”信息 ,使程序运行效率不受影响,对于参数化的泛型类型,getClass()方法的返回 值和原始类型完全一样。由于编译生成的字节码会去掉泛型的类型信息,只要 能跳过编译器,就可以往某个泛型集合中加入其它类型的数据,例如,用反射 得到集合,再调用其add方法即可。
定义一个方法,把任意参数类型的集合中的数据安全地复制到相应类型 的数组中。 定义一个方法,把任意参数类型的一个数组中va语言程序设计
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类型参数的类型推断
编译器判断范型方法的实际类型参数的过程称为类型推断,类型推断是相对于知觉推断的,其实现方法 是一种非常复杂的过程。 根据调用泛型方法时实际传递的参数类型或返回值的类型来推断,具体规则如下: 当某个类型变量只在整个参数列表中的所有参数和返回值中的一处被应用了,那么根据调用方法时该 处的实际应用类型来确定,这很容易凭着感觉推断出来,即直接根据调用方法时传递的参数类型或返 回值来决定泛型参数的类型,例如: swap(new String[3],3,4) static <E> void swap(E[] a, int i, int j) 当某个类型变量在整个参数列表中的所有参数和返回值中的多处被应用了,如果调用方法时这多处的 实际应用类型都对应同一种类型来确定,这很容易凭着感觉推断出来,例如: add(3,5) static <T> T add(T a, T b) 当某个类型变量在整个参数列表中的所有参数和返回值中的多处被应用了,如果调用方法时这多处的 实际应用类型对应到了不同的类型,且没有使用返回值,这时候取多个参数中的最大交集类型,例如 ,下面语句实际对应的类型就是Number了,编译没问题,只是运行时出问题: fill(new Integer[3],3.5f) static <T> void fill(T[] a, T v) 当某个类型变量在整个参数列表中的所有参数和返回值中的多处被应用了,如果调用方法时这多处的 实际应用类型对应到了不同的类型, 并且使用返回值,这时候优先考虑返回值的类型,例如,下面语 句实际对应的类型就是Integer了,编译将报告错误,将变量x的类型改为float,对比eclipse报告的 错误提示,接着再将变量x类型改为Number,则没有了错误: int x =(3,3.5f) static <T> T add(T a, T b) 参数类型的类型推断具有传递性,下面第一种情况推断实际参数类型为Object,编译没有问题,而第 二种情况则根据参数化的Vector类实例将类型变量直接确定为String类型,编译将出现问题: copy(new Integer[5],new String[5]) static <T> void copy(T[] a,T[] b); copy(new Vector<String>(),new Integer[5]) static <T> void copy(Collection<T> a ,T[] b);
限定通配符的下边界:
正确:Vector<? super Integer> x = new Vector<Number>(); 错误:Vector<? super Integer> x = new Vector<Byte>();