obj){
System.out.println(obj);
}
Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);
Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456);
public void test () {
// showKeyValue(gInteger);该方法会报错
showKeyValue1(gInteger);
}
public void showKeyValue1(Generic<?> obj) {
System.out.println(obj);
}
// showKeyValue这个方法编译器会为我们报错:Generic<java.lang.Integer>
// cannot be applied to Generic<java.lang.Number>
// showKeyValue(gInteger);
。
泛型方法
在java中,泛型类的定义非常简单,但是泛型方法就比较复杂了。
尤其是我们见到的大多数泛型类中的成员方法也都使用了泛型,有的甚至泛型类中也包含着泛型方法,这样在初学者中非常容易将泛型方法理解错了。
泛型类,是在实例化类的时候指明泛型的具体类型;泛型方法,是在调用方法的时候指明泛型的具体类型 。
/**
* 泛型方法的基本介绍
* @param tClass 传入的泛型实参
* @return T 返回值为T类型
* 说明:
* 1)public 与 返回值中间<T>非常重要,可以理解为声明此方法为泛型方法。
* 2)只有声明了<T>的方法才是泛型方法,泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
* 3)<T>表明该方法将使用泛型类型T,此时才可以在方法中使用泛型类型T。
* 4)与泛型类的定义一样,此处T可以随便写为任意标识,常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
*/
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
IllegalAccessException{
T instance = tClass.newInstance();
return instance;
}
Object obj = genericMethod(Class.forName("com.test.test"));
泛型方法的基本用法
光看上面的例子有的同学可能依然会非常迷糊,我们再通过一个例子,把我泛型方法再总结一下。
/**
* 这才是一个真正的泛型方法。
* 首先在public与返回值之间的<T>必不可少,这表明这是一个泛型方法,并且声明了一个泛型T
* 这个T可以出现在这个泛型方法的任意位置.
* 泛型的数量也可以为任意多个
* 如:public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container){
* ...
* }
*/
public class 泛型方法 {
@Test
public void test() {
test1();
test2(new Integer(2));
test3(new int[3],new Object());
//打印结果
// null
// 2
// [I@3d8c7aca
// java.lang.Object@5ebec15
}
//该方法使用泛型T
public <T> void test1() {
T t = null;
System.out.println(t);
}
//该方法使用泛型T
//并且参数和返回值都是T类型
public <T> T test2(T t) {
System.out.println(t);
return t;
}
//该方法使用泛型T,E
//参数包括T,E
public <T, E> void test3(T t, E e) {
System.out.println(t);
System.out.println(e);
}
}
类中的泛型方法
当然这并不是泛型方法的全部,泛型方法可以出现杂任何地方和任何场景中使用。但是有一种情况是非常特殊的,当泛型方法出现在泛型类中时,我们再通过一个例子看一下
//注意泛型类先写类名再写泛型,泛型方法先写泛型再写方法名
//类中声明的泛型在成员和方法中可用
class A <T, E>{
{
T t1 ;
}
A (T t){
this.t = t;
}
T t;
public void test1() {
System.out.println(this.t);
}
public void test2(T t,E e) {
System.out.println(t);
System.out.println(e);
}
}
@Test
public void run () {
A <Integer,String > a = new A<>(1);
a.test1();
a.test2(2,"ds");
// 1
// 2
// ds
}
static class B <T>{
T t;
public void go () {
System.out.println(t);
}
}
泛型方法与可变参数
再看一个泛型方法和可变参数的例子:
public class 泛型和可变参数 {
@Test
public void test () {
printMsg("dasd",1,"dasd",2.0,false);
print("dasdas","dasdas", "aa");
}
//普通可变参数只能适配一种类型
public void print(String ... args) {
for(String t : args){
System.out.println(t);
}
}
//泛型的可变参数可以匹配所有类型的参数。。有点无敌
public <T> void printMsg( T... args){
for(T t : args){
System.out.println(t);
}
}
//打印结果:
//dasd
//1
//dasd
//2.0
//false
}
静态方法与泛型
静态方法有一种情况需要注意一下,那就是在类中的静态方法使用泛型:静态方法无法访问类上定义的泛型;如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候,必须要将泛型定义在方法上。
即:如果静态方法要使用泛型的话,必须将静态方法也定义成泛型方法 。
public class StaticGenerator<T> {
....
....
/**
* 如果在类中定义使用泛型的静态方法,需要添加额外的泛型声明(将这个方法定义成泛型方法)
* 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
* 如:public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息:
"StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
*/
public static <T> void show(T t){
}
}
泛型方法总结
泛型方法能使方法独立于类而产生变化,以下是一个基本的指导原则:
无论何时,如果你能做到,你就该尽量使用泛型方法。也就是说,如果使用泛型方法将整个类泛型化,那么就应该使用泛型方法。另外对于一个static的方法而已,无法访问泛型类型的参数。所以如果static方法要使用泛型能力,就必须使其成为泛型方法。
泛型上下边界
在使用泛型的时候,我们还可以为传入的泛型类型实参进行上下边界的限制,如:类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。
为泛型添加上边界,即传入的类型实参必须是指定类型的子类型
public class 泛型通配符与边界 {
public void showKeyValue(Generic<Number> obj){
System.out.println("key value is " + obj.getKey());
}
@Test
public void main() {
Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);
Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456);
showKeyValue(gNumber);
//泛型中的子类也无法作为父类引用传入
// showKeyValue(gInteger);
}
//直接使用?通配符可以接受任何类型作为泛型传入
public void showKeyValueYeah(Generic<?> obj) {
System.out.println(obj);
}
//只能传入number的子类或者number
public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){
System.out.println(obj);
}
//只能传入Integer的父类或者Integer
public void showKeyValue2(Generic<? super Integer> obj){
System.out.println(obj);
}
@Test
public void testup () {
//这一行代码编译器会提示错误,因为String类型并不是Number类型的子类
//showKeyValue1(generic1);
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");
Generic<Integer> generic2 = new Generic<Integer>(2222);
Generic<Float> generic3 = new Generic<Float>(2.4f);
Generic<Double> generic4 = new Generic<Double>(2.56);
showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);
}
@Test
public void testdown () {
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");
Generic<Integer> generic2 = new Generic<Integer>(2222);
Generic<Number> generic3 = new Generic<Number>(2);
// showKeyValue2(generic1);本行报错,因为String并不是Integer的父类
showKeyValue2(generic2);
showKeyValue2(generic3);
}
}
== 关于泛型数组要提一下 ==
看到了很多文章中都会提起泛型数组,经过查看sun的说明文档,在java中是”不能创建一个确切的泛型类型的数组”的。
也就是说下面的这个例子是不可以的:
List<String>[] ls = new ArrayList<String>[10];
而使用通配符创建泛型数组是可以的,如下面这个例子:
List<?>[] ls = new ArrayList<?>[10];
这样也是可以的:
List<String>[] ls = new ArrayList[10];
下面使用Sun的一篇文档的一个例子来说明这个问题:
List<String>[] lsa = new List<String>[10]; // Not really allowed.
Object o = lsa;
Object[] oa = (Object[]) o;
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
li.add(new Integer(3));
oa[1] = li; // Unsound, but passes run time store check
String s = lsa[1].get(0); // Run-time error: ClassCastException.
这种情况下,由于JVM泛型的擦除机制,在运行时JVM是不知道泛型信息的,所以可以给oa[1]赋上一个ArrayList而不会出现异常,但是在取出数据的时候却要做一次类型转换,所以就会出现ClassCastException,如果可以进行泛型数组的声明,上面说的这种情况在编译期将不会出现任何的警告和错误,只有在运行时才会出错。
而对泛型数组的声明进行限制,对于这样的情况,可以在编译期提示代码有类型安全问题,比没有任何提示要强很多。
下面采用通配符的方式是被允许的:数组的类型不可以是类型变量,除非是采用通配符的方式,因为对于通配符的方式,最后取出数据是要做显式的类型转换的。
List<?>[] lsa = new List<?>[10]; // OK, array of unbounded wildcard type.
Object o = lsa;
Object[] oa = (Object[]) o;
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
li.add(new Integer(3));
oa[1] = li; // Correct.
Integer i = (Integer) lsa[1].get(0); // OK
最后
本文中的例子主要是为了阐述泛型中的一些思想而简单举出的,并不一定有着实际的可用性。另外,一提到泛型,相信大家用到最多的就是在集合中,其实,在实际的编程过程中,自己可以使用泛型去简化开发,且能很好的保证代码质量。
泛型常见面试题
- Java中的泛型是什么 ? 使用泛型的好处是什么?
这是在各种Java泛型面试中,一开场你就会被问到的问题中的一个,主要集中在初级和中级面试中。那些拥有Java1.4或更早版本的开发背景的人 都知道,在集合中存储对象并在使用前进行类型转换是多么的不方便。泛型防止了那种情况的发生。它提供了编译期的类型安全,确保你只能把正确类型的对象放入 集合中,避免了在运行时出现ClassCastException。
- Java的泛型是如何工作的 ? 什么是类型擦除 ?
这是一道更好的泛型面试题。泛型是通过类型擦除来实现的,编译器在编译时擦除了所有类型相关的信息,所以在运行时不存在任何类型相关的信息。例如 List
在运行时仅用一个List来表示。这样做的目的,是确保能和Java 5之前的版本开发二进制类库进行兼容。你无法在运行时访问到类型参数,因为编译器已经把泛型类型转换成了原始类型。根据你对这个泛型问题的回答情况,你会 得到一些后续提问,比如为什么泛型是由类型擦除来实现的或者给你展示一些会导致编译器出错的错误泛型代码。请阅读我的Java中泛型是如何工作的来了解更 多信息。
- 什么是泛型中的限定通配符和非限定通配符 ?
这是另一个非常流行的Java泛型面试题。限定通配符对类型进行了限制。有两种限定通配符,一种是<? extends T>它通过确保类型必须是T的子类来设定类型的上界,另一种是<? super T>它通过确保类型必须是T的父类来设定类型的下界。泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化,否则会导致编译错误。另一方面<?>表 示了非限定通配符,因为<?>可以用任意类型来替代。更多信息请参阅我的文章泛型中限定通配符和非限定通配符之间的区别。
- List<? extends T>和List <? super T>之间有什么区别 ?
这和上一个面试题有联系,有时面试官会用这个问题来评估你对泛型的理解,而不是直接问你什么是限定通配符和非限定通配符。这两个List的声明都是 限定通配符的例子,List<? extends T>可以接受任何继承自T的类型的List,而List<? super T>可以接受任何T的父类构成的List。例如List<? extends Number>可以接受List
或List
。在本段出现的连接中可以找到更多信息。
- 如何编写一个泛型方法,让它能接受泛型参数并返回泛型类型?
编写泛型方法并不困难,你需要用泛型类型来替代原始类型,比如使用T, E or K,V等被广泛认可的类型占位符。泛型方法的例子请参阅Java集合类框架。最简单的情况下,一个泛型方法可能会像这样:
public V put(K key, V value) {
return cache.put(key, value);
}
- Java中如何使用泛型编写带有参数的类?
这是上一道面试题的延伸。面试官可能会要求你用泛型编写一个类型安全的类,而不是编写一个泛型方法。关键仍然是使用泛型类型来代替原始类型,而且要使用JDK中采用的标准占位符。
- 编写一段泛型程序来实现LRU缓存?
对于喜欢Java编程的人来说这相当于是一次练习。给你个提示,LinkedHashMap可以用来实现固定大小的LRU缓存,当LRU缓存已经满 了的时候,它会把最老的键值对移出缓存。LinkedHashMap提供了一个称为removeEldestEntry()的方法,该方法会被put() 和putAll()调用来删除最老的键值对。当然,如果你已经编写了一个可运行的JUnit测试,你也可以随意编写你自己的实现代码。
- 你可以把List
传递给一个接受List
对任何一个不太熟悉泛型的人来说,这个Java泛型题目看起来令人疑惑,因为乍看起来String是一种Object,所以 List
应当可以用在需要List