Java—— 泛型

泛型的引入

对于不加泛型的集合

不能对加入到ArrayList中的数据类型进行约束

ArrayList arraylist = new ArrayList();
arraylist.add(new Dog("dahuang",3));
arraylist.add(new Cat("tom",2));
//arraylist中可以添加任意类型
//如果要对arraylist进行遍历输出Dog信息时，Cat就会报错

遍历时，需要进行类型转换（Object—>具体类），如果集合中数据量比较大，对效率有影响

Iterator iterator = arrayList.iterator();
       while (iterator.hasNext()) {
           Object next =  iterator.next();
           Dog dog = (Dog) next;  //向下转型
           System.out.println(dog.getName() + dog.getAge());
       }

加入泛型

1	ArrayList <Dog> arraylist = new ArrayList<Dog>();

这样arraylist中只能存放Dog类数据

好处：编译时，检查添加元素的类型，提高了安全性，减少类型转换的次数，提高效率。

泛型概念及作用

泛型是一种在编译时提供更强类型检查的特性，它使得你可以在设计和使用类、接口和方法时参数化类型。
在类声明或实例化时，只要指定好需要的的具体类型即可。
泛型可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型，或者某个方法返回值类型，或参数类型
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public class Box<T> {
// ...
}
public <T> T genericMethod(T parameter) {
// ...
}
类型安全：泛型可以提供在编译时检查类型的机制，避免了运行时出现类型错误，提高安全性。
代码重用：泛型允许编写用于多种类型的的代码，而不必重复编写，提高代码重用性和可维护性。
集合框架：集合框架使用泛型，可以使得在集合中存储元素和检索元素更加安全，并且无需进行显示的类型转换。

泛型语法

泛型的声明：

interface 接口名 {…}

class 类名 <k,v…>{…}

泛型的实例化：

要在类名后面指定类型参数的值，如：

1 2	List <String> strList = new ArrayList<>(); Iterator<customer> iterator = customers.iterator();

使用细节：

泛型K,T,V…只能是引用类型，不能是基本数据类型。

在给泛型指定具体类型后，可以传入该类型或者其子类型。

Pig<A> aPig = new Pig<A>(new A());
Pig<A> aPig = new Pig<A>(new B());
class A{}
class B extends A{}
class Pig<T>{}

泛型的使用形式：

//通常将后面的省略
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList <>();
List<Integer> list2 = new ArrayList <>();
//不推荐
ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList <Integer>();
List<Integer> list4 = new ArrayList <Integer>();

如果没给泛型指定具体对象，则默认为Object

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ArrayList arraylist = new ArrayList();
//等价于
ArrayList <Object> arraylist = new ArrayList<>();

自定义泛型

自定义泛型类

基本语法：class 类名<T,R…>{…}

使用细节：

普通成员可以使用泛型（属性、方法）
使用泛型的数组不能对其进行初始化（数组需要根据数据类型分配空间）
静态方法中不能使用类的泛型（静态方法和属性，在类加载的适合就被加载和初始化，而不是在类实例化时）
泛型类的类型是在创建对象时确定的（因为创建对象时需要指定确定类型）

如果创建时没有指定类型，那就默认为Object

public class CustomGenerics {
    public static void main(String[] args) {
        Student<Integer> student1 = new Student<>(001);
        Student student2 = new Student();  //未指定类型则为Object
        student2.setId(002);
        student2.setId("002");
    }
}
class Student<E>{    //泛型类
    E id;            //属性值泛型

    public Student(){}

    public Student(E id) {    //方法泛型
        this.id = id;
    }

    public void setId(E id) {
        this.id = id;
    }
}

自定义泛型接口

基本语法：interface 接口名 <T,R…>{…}

使用细节：

在接口中，静态成员变量也不能使用泛型
接口中的所有属性都默认为static，所以接口中属性不能用泛型
泛型接口的类型在继承接口或实现接口时确定
如果没有指定具体类型，则默认为Object

interface AA<T,R>{
    T get(R r);
    void hi(T t1, R r1);
    default T method(R r){
        return null;
    }
}

interface BB<E> extends AA<Integer,String>{    //继承接口
    void run (E e);
}
class CC implements BB<String>{             //实现接口


    @Override
    public Integer get(String s) {
        return null;
    }

    @Override
    public void hi(Integer t1, String r1) {

    }

    @Override
    public Integer method(String s) {
        return BB.super.method(s);
    }

    @Override
    public void run(String s) {

    }
}

自定义泛型方法

基本语法：修饰符 <T,R…>返回类型方法名（参数列表）{…}

使用细节：

泛型方法可以定义在普通类中，也可以定义在泛型类中
当泛型方法被调用时，类型会确定
public void eat (E e){}，修饰符后没有<T,R…> eat方法不是泛型方法，只是使用了泛型

public class CustomMethodGenerics {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.fly("BMW",100); //当调用方法时，传入参数，编译器会根据参数来确定类型
        Fish<ArrayList<String>, Integer> fish = new Fish<>();
        fish.eat("虾米",10);
    }
}
class Car{   //普通类
    public void run(){}  //普通方法
    public <T,R> void fly(T t,R r){}  //泛型方法
}

class Fish<T,R>{  //泛型类
    public void run(){}   //普通方法
    public <U,M> void eat(U u, M m){}  //泛型方法
}

泛型的继承和通配符

泛型不具备继承性

1 2	Object aa = new String("xx"); //true List<Object> list = new ArrayList<String>(); //false

：支持任意泛型类型
：支持A类以及A类的子类,规定了泛型的上限（AA）
：支持A类以及A类的父类,不限于直接父类,规定了泛型的下限(AA)

public class GenericExtends {
    public static void main(String[] args) {
		//举例说明下面三个方法的使用
        List<Object> list1 = new ArrayList<>();
        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        List<AA> list3 = new ArrayList<>();
        List<BB> list4 = new ArrayList<>();
        List<CC> list5 = new ArrayList<>();
		//如果是 List<?> c ， 可以接受任意的泛型类型
        printCollection1(list1);
        printCollection1(list2);
        printCollection1(list3);
        printCollection1(list4);
        printCollection1(list5);
		//List<? extends AA> c： 表示 上限， 可以接受 AA 或者 AA 子类
		// printCollection2(list1);//×
		// printCollection2(list2);//×
        printCollection2(list3);//√
        printCollection2(list4);//√
        printCollection2(list5);//√
		//List<? super AA> c: 支持 AA 类以及 AA 类的父类， 不限于直接父类
        printCollection3(list1);//√
		//printCollection3(list2);//×
        printCollection3(list3);//√
		//printCollection3(list4);//×
		//printCollection3(list5);//×
		//? extends AA 表示 上限， 可以接受 AA 或者 AA 子类

    }
   		 public static void printCollection2 (List < ? extends AA > c){
        for (Object object : c) {
            System.out.println(object);
        }
    }
   		 //List<?> 表示 任意的泛型类型都可以接受
   		 public static void printCollection1 (List < ? > c){
     		   for (Object object : c) { // 通配符， 取出时， 就是 Object
           		 System.out.println(object);
       		 }
   		 } 
    		//? super 子类类名 AA:支持 AA 类以及 AA 类的父类， 不限于直接父类，规定了泛型的下限
    		public static void printCollection3 (List < ? super AA > c){
     		   for (Object object : c) {
           		 System.out.println(object);
       		 }
    	}
    class AA { }
    class BB extends AA { }
    class CC extends BB { }
}