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泛型

1.1 泛型概述：

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。
泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
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，对于参数化类型的理解：
顾名思义：就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型
这种参数类型可以用在类，方法和接口中，分别被称为泛型类，分型方法，泛型接口。

假定我们有这样一个需求：写一个排序方法，能够对整型数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？
答案是可以使用 Java 泛型。
使用 Java 泛型的概念，我们可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后，调用该泛型方法来对整型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

泛型定义格式：

• <类型>：指定一种类型格式。这里的类型可以是形参
• <类型1，类型2…>：指定多种类型的格式，多种类型之间的用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参
• 将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型

Demo：

要求：collection集合存储字符串并遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

//要求：
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        //Collection c = new ArrayList();//先不使用泛型
        //使用泛型
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();

        //添加元素：
        c.add("hello");//向上转型
        c.add("world");
        c.add("java");

        //c.add(100);//自动封装为Integer类型，使用泛型可以将编译器出现的问题提前

        //遍历集合（迭代器）
        //Iterator t = c.iterator();

        Iterator<String> t = c.iterator();//使用泛型不需要强制转换
        while(t.hasNext()) {
            //Object obj = t.next();
            //String obj = (String)t.next();//向下转型，变为String类型
            String s = t.next();
            // ClassCastException
            System.out.println(s);
        }
    }
}

在未指定集合中元素类型的时候，默认是Object类型，因为泛型默认是引用类型，而Object可以代表所有的引用类型

因为添加的时候是Object类型，所以获取也是

总结：

泛型的好处：

• 把运行时期的问题提前到了编译时期
• 避免了强制类型转换

java 中泛型标记符：

• E - Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
• T - Type（Java 类）
• K - Key（键）
• V - Value（值）
• N - Number（数值类型）
• ？ - 表示不确定的 java 类型

1.2 泛型类

概述：
泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

泛型类的定义格式：

• 格式：修饰符class类名< 类型>{ }
• 范例：public class Generic< T> { }
  此处T可以随便写为任意标识符，常见的如T，E，K，V等形式的参数常用与表示泛型

泛型类的使用：

public class Generic <T>{
    private T t;

    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Generic<String> g = new Generic<String>();
        g.setT("张三");
        System.out.println(g.getT());
        Generic<Integer> g1 = new Generic<Integer>();
        g1.setT(20);
        System.out.println(g1.getT());
    }
}

控制台输出：张三 20

1.3 泛型方法：

泛型方法的定义格式：

• 格式：修饰符< 类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名){ }
• 范例：public < T> void show(T t){ }

泛型方法的定义和使用

package com.ithmm_06;

public class Generic <T> {

    //    public void show(Integer i){
//        System.out.println(i);
//    }
//    public void show(Double d){
//        System.out.println(d);
//    }
//使用泛型改进方法
//    public void show(T t){
//        System.out.println(t);
//    }

    //使用泛型方法改进
    public <T> void show(T t){
        System.out.println(t);
    }


    public static void main(String[] args){
//        Generic t = new Generic();
//        t.show("hello");
//        t.show(1);
//        t.show(2.0);
        //t.show(true);//报错没有boolean类型方法

        //使用泛型创建对象
//        Generic<String> g1 = new Generic<String>();
//        g1.show("hello");
//
//        Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>();
//        g2.show(1);
//
//        Generic<Double> g3 = new Generic<Double>();
//        g3.show(2.0);

        Generic g = new Generic();
        g.show("hello");
        g.show(1);
        g.show(2.0);

    }
}

控制台输出：hello 1 2.0

1.4 泛型接口：

泛型接口的定义格式：

• 格式：修饰符 interface 接口名 < 类型>{ }
• 范例：public interface Generic< T> { }

泛型接口的定义和使用

package com.ithmm_07;

public class Generic {
    public static void main(String[] args) {
        //测试类
        GenericFace<String> g = new GenericImpl<String>();
        g.show("Hello");
        
        GenericFace<Integer> g2 = new GenericImpl<Integer>();
        
        g2.show(100);
    }
}
 interface GenericFace <T> {
    void show(T t);
 }
class GenericImpl <T> implements GenericFace<T> {
    @Override
    public void show(T t) {
        System.out.println(t);
    }
}

控制台输出：hello 100

1.5 类型通配符

为了表示各种泛型List的父类，可以使用类型通配符

• 类型通配符：<?>
• List<?>:表示元素类型未知的List，他的元素可以匹配任何的类型
• 这种带通配符的List仅仅表示它是个=各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中

如果我们不希望List<?>是任何泛型List的父类，只希望它代表某一类泛型List的父类，可以使用类型通配符的上限

• 类型通配符的上限：<?extends 类型>
• List<? extends Number>:它表示类型是Number或者其子类型

除了可以指定类型通配符的上限，我们也可以指定类型通配符的下限

• 类型通配符：<?Super 类型>

代码示例：

package com.ithmm_07;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类型通配符
        List<?> kist1 = new ArrayList<Object>();
        List<?> kist2 = new ArrayList<Number>();
        List<?> kist3 = new ArrayList<String>();
        System.out.println("-------------------");

    //类型通配符的上限
 //       List<? extends Number> lis = new ArrayList<Object>();//报错
        List<?extends Number> list5  = new ArrayList<Integer>();
        List<?extends String> list6 = new ArrayList<String>();

        //类型通配符下限<? super 类型>
        List <? super Number> list7 = new ArrayList<Object>();
        List <?super Number> list8 = new ArrayList<Number>();
//        List<? super Number> list9 = new ArrayList<Integer>();报错
    }
}

1.6 可变参数：

注意：

• 可变参数又称个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的

• 可变参数只能作为函数的最后一个参数，但其前面可以有也可以没有任何其他参数

• 由于可变参数必须是最后一个参数，所以一个函数最多只能有一个可变参数

• Java的可变参数，会被编译器转型为一个数组

• 变长参数在编译为字节码后，在方法签名中就是以数组形态出现的。这两个方法的签名是一致的，不能作为方法的重载。如果同时出现，是不能编译通过的。可变参数可以兼容数组，反之则不成立

• 格式：修饰符 返回值类型 方法名 (数据类型…变量名){ }
• 范例：public static int sum (int …a){ }

可变参数注意事项

• 这里的可变参数是一个数组
• 如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后面

代码示例：

package com.ithmm_07;

public class ArgDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(sum(10,20,2,0,5,5));
        System.out.println(sum(10,20));
        System.out.println(sum(2,5,4,8,8,5,5,5));
    }
    public static int sum(int ... a){
        int sum =0;
        for(int i: a){
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

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