Java泛型(一):入门、原理、使用

远在 JDK 1.4 版本的时候,那时候是没有泛型的概念的。当时 Java 程序员们写集合类的代码都是类似于下面这样:List list = new ArrayList(); list.add("www.cnblogs.com"); list.add(23); String name = (String)list.get(0); Integer number = (Integer)list.get(1);在代码中声明一个集合,我们可以往集合中放入各种各样的数据,而在取出来的时候就进行强制类型转换。但其实这样的代码存在一定隐患,因为可能过了不久我们就会忘记到底我们存放的 list 里面到底第几个是 String,第几个是 Integer 了。这样就会出现下面这样的情况:List list = new ArrayList(); list.add("www.cnblogs.com"); list.add(23); String name = (String)list.get(0); String number = (String)list.get(1); //ClassCastException上面的代码在运行时会发生强制类型转换异常。这是因为我们在存入的时候,第二个是一个 Integer 类型,但是取出来的时候却将其强制转换为 String 类型了。泛型的诞生Sun 公司为了使 Java 语言更加安全,减少运行时异常的发生。于是在 JDK 1.5 之后推出了泛型的概念。于是在 JDK 1.5 之后,我们如果使用集合来书写代码,可以使用下面这种形式:List<String> list = new ArrayList(); list.add("www.cnblogs.com"); list.add("www.cnblogs.com/chanshuyi"); String cnBlogs = list.get(0); String myWebSite = list.get(1); 泛型就是将类型参数化,其在编译时才确定具体的参数。在上面这个例子中,这个具体的类型就是 String。可以看到我们在创建 List 集合的时候指定了 String 类型,这就意味着我们只能往 List 集合中存放 String 类型的数据。而当我们指定泛型之后,我们去取出数据后就不再需要进行强制类型转换了,这样就减少了发生强制类型转换的风险。上面我们通过两个很简单的例子知道了为什么要有泛型,以及泛型最简单的使用。下面我们通过一个面试中常见的例子来看一下泛型的本质是什么。泛型的本质ArrayList<String> a = new ArrayList<String>(); ArrayList<Integer> b = new ArrayList<Integer>(); Class c1 = a.getClass(); Class c2 = b.getClass(); System.out.println(c1 == c2); 在继续往下看之前,先想一想,这道题输出的结果是什么?是 true 还是 false ?这道题输出的结果是 true。因为无论对于 ArrayList 还是 ArrayList,它们的 Class 类型都是一直的,都是 ArrayList.class。那它们声明时指定的 String 和 Integer 到底体现在哪里呢?答案是体现在类编译的时候。当 JVM 进行类编译时,会进行泛型检查,如果一个集合被声明为 String 类型,那么它往该集合存取数据的时候就会对数据进行判断,从而避免存入或取出错误的数据。也就是说:泛型只存在于编译阶段,而不存在于运行阶段。在编译后的 class 文件中,是没有泛型这个概念的。上面我们只是说了泛型在集合中的使用方式,但其实泛型的应用范围不仅仅只是集合,还包括类、方法、Map 接口等等。泛型的应用还广泛存在于下面几种情形:泛型类、泛型方法、泛型集合。泛型类泛型类一般使用字母 T 作为泛型的标志。public class GenericClass<T> { private T object; public T getObject() { return object; } public void setObject(T object) { this.object = object; } }使用:public static void main(String[] args) { GenericClass<Integer> integerGenericClass = new GenericClass<>(100); integerGenericClass.showType(); GenericClass<String> stringGenericClass = new GenericClass<>("www.cnblogs.com/chanshuyi"); stringGenericClass.showType(); }泛型方法泛型方法一般使用字母 T 作为泛型的标志。public class GenericMethod { public static <T> T getObject(Class<T> clz) throws InstantiationException, IllegalAccessException{ T t = clz.newInstance(); return t; } }使用:public static void main(String[] args) throws Exception{ GenericMethod genericMethod = getObject(GenericMethod.class); System.out.println("Class:" + genericMethod.getClass().getName()); }泛型集合除了使用 T 作为泛型类的标志之外,在需要使用 Map 的类中,通常使用 K V 两个字母表示 Key Value 对应的类型。public class GenericMap<K, V> { private K key; private V value; public void put(K key, V value) { this.key = key; this.value = value; } }使用:public static void main(String[] args) { GenericMap<Integer, String> team = new GenericMap<>(); team.put(1, "YaoMin"); team.put(2, "Me"); GenericMap<String, Integer> score = new GenericMap<>(); score.put("YaoMin", 88); score.put("Me", 80); }总结我们通过一个简单的例子理解了泛型诞生的缘由,之后又通过一个常见的面试题明白了泛型只存在于编译期间的本质,最后介绍了常见的泛型使用场景。下篇文章,我们将介绍泛型中通配符的使用。

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