java泛型和通配符的使用

泛型机制

本质是参数化类型(与方法的形式参数比较，方法是参数化对象)。
优势:将类型检查由运行期提前到编译期。减少了很多错误。
泛型是jdk5.0的新特性。

集合中使用泛型

总结：

• ① 集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构
• ② 在实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型
• ③ 指明完以后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构(比如：方法、构造器、属性)使用到类的泛型的位置，都指定为实例化的泛型类型。
• 比如：add(E e) ---->实例化以后：add(Integer e)
• ④ 注意点：泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置，拿包装类替换。
• ⑤ 如果实例化时，没有指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。

public class GenericTest {@Testpublic void test(){//没有使用泛型机制ArrayList list = new ArrayList();list.add(111);list.add(112);//问题一：类型不安全list.add("tom");for (Object score : list){//问题二：强制转换时，可能会报java.lang.ClassCastExceptionint sc = (int) score;System.out.println(sc);}}@Testpublic void test1(){//使用泛型，以ArrayList为例ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(122);list.add(44);//编译时，会进行类型检查，保证数据的安全//list.add("tom");//方式一:for (Integer score:list) {//避免了强制转换操作System.out.println(score);}//方式二：IteratorIterator<Integer> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()){int score = iterator.next();System.out.println(score);}//使用泛型，以HashMap为例Map<String, Integer> map = new HashMap<>();//jdk7新特性：类型推断HashMap<String, Integer> map1 = new HashMap<>();map.put("tom",111);map.put("jerry",25);//泛型的嵌套Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator1 = entries.iterator();while (iterator1.hasNext()){Map.Entry<String, Integer> next = iterator1.next();System.out.println(next);}}
}

自定义泛型结构

泛型类

public class Order<T> {String orderName;int orderId;//类的内部结构就可以使用类的泛型,可以把它看作是一个类型。T orderT;public Order(){}public Order(String orderName,int orderId,T orderT){this.orderName = orderName;this.orderId = orderId;this.orderT = orderT;}public T getOrderT() {return orderT;}public void setOrderT(T orderT) {this.orderT = orderT;}@Overridepublic String toString() {return "Order{" +"orderName='" + orderName + '\'' +", orderId=" + orderId +", orderT=" + orderT +'}';}
}

测试

public void test(){//如果定义了泛型类，实例化没有指明类的泛型，则认为此类型为Object类型。//要求：如果大家定义了类时带泛型的，建议在实例化时要指明类的泛型。Order order = new Order();order.setOrderT(123);order.setOrderT("aaa");//建议实例化时指明类的泛型Order<String> order1 = new Order<String>("aaa",101,"AA");order1.setOrderT("AA:hello");System.out.println(order.toString());}

自定义泛型类、泛型接口注意点补充

1、泛型类可能有多个参数，此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如：<E1,E2,E3>
2、泛型类的构造器如下：public GenericClass(){}，而下面的是错误的：public GenericClass(){}
3、实例化后，操作原来的泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。
4、泛型不同的引用不能相互赋值。(尽管在编译时ArrayList 和 ArrayList 是两种类型，但是，在运行时只有一个ArrayList被加载到JVM中。)
5、泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照Object处理，但不等价与Object。经验：泛型要使用一路都用。要不用，一路都不用。
6、如果泛型类是一个接口或抽象类，则不能创建泛型对象。
7、jdk1.7，泛型的简化操作：ArrayList flist = new ArrayList<>();
8、泛型的指定中不能使用基本数据类型，可以使用包装类替换。
9、在类/接口上声明的泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型。
10、异常类不能是泛型的。
11、不能使用new E[]。但是可以：E[] elements = (E[]) new Object[capacity];参考：ArrayList源码中声明：Object[] elementData，而非泛型参数类型数组。
12、父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型：

• 子类不保留父类的泛型：按需实现
  没有类型 擦除
  具体类型
• 子类保留父类的泛型：泛型子类
  全部保留
  部分保留
• 结论：子类必须是“富二代”，子类出了指定或保留父类的泛型，还可以增加自已的泛型
  
  静态方法中不能使用泛型说明

 //静态方法中不能使用泛型
//    public static void show(T orderT){
//        System.out.println(orderT);
//

在程序运行时，首先加载静态变量和静态方法，而参数T orderT的泛型定义时在加载静态变量和方法之后的

泛型方法

//泛型方法：在方法中出现了泛型结构，泛型方法与类的泛型参数没有任何关系。//换句话说，泛型方法所属类是不是泛型类没有任何关系。//泛型方法，可以声明为静态的。原因：泛型参数时在调用方法时确定的，并不是在实例化类时确定。public static <E> List<E> copyFromArrayToList(E[] arr){ArrayList<E> list = new ArrayList<>();for(E e: arr){list.add(e);}return list;}

泛型在继承方面的体现

 类A是类B的父类，G<A> 和  G<B>不具备子父类，关系，是并列关系。

public void test1(){Object obj = null;String str = null;obj = str;List<Object> list1 = null;List<String> list2 = null;//此时的List1和List2类型不具有子父类关系。//编译不通过
//        list1 = list2;}

 扩展：类A是类B的父类,A<G>是B<G>的父类。

 public void test2(){List<String> list1 = null;ArrayList<String> list2 = null;list1 = list2;}

通配符的使用

 类A是类B的父类，G<A> 和 G<B>是没有关系的，二者的共同父类是：G<?>

public class Test1 {@Testpublic void test1(){List<Object> list1 = null;List<String> list2 = null;List<?> list = null;list = list1;list = list2;print(list1);print(list2);}public void print(List<?> list){Iterator<?> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()){Object obj = iterator.next();System.out.println(obj);}}
}

使用通配符后读取写入的要求

List<?> list = null;
List<String> list3 = new ArrayList<>();list3.add("aa");list3.add("bb");list = list3;//添加(写入):对于List<?>就不能向其内部添加数据。//出了添加NULL之外。//List.add("DD");编译器异常list.add(null);//获取(读取):允许读取数据，读取的数据类型为ObjectObject o = list.get(0);

有限制条件的通配符使用

通配符指定上限：extends，使用时指定的类型必须是继承某个类，或者实现某个接口，即<= 。
通配符指定下限：super，使用时指定的类型不能小于操作的类，即>= 。
举例：

<? extends Number> (无穷小，Number]：只允许泛型为Number即Number子类的引用调用。 <? super Number> [Number，无穷大)：只允许泛型为Number即Number父类的引用调用。 <? extends Comparable>：只允许泛型为实现Comparable接口的实现类的引用调用。

测试
创建了两个类，Student，Person，Person是Student的父类

 /*? extends Person:G<? extends Person>可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的子类。? super Person:G<? super Person>可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的父类。*/
public void test2(){List<? extends Person> list1 = null;List<? super Person> list2 = null;List<Student> list3 = null;List<Person> list4 = null;List<Object> list5 = null;list1 = list3;list1 = list4;//list1 = list5;编译期异常//list2 = list3;编译期异常list2 = list4;list2 = list5;//读取数据list1 = list4;Person person = list1.get(0);//编译不通过//Student s = list1.get(0);list2 = list4;Object obj = list2.get(0);//编译不通过//Person p = list2.get(0);//写入数据//list1.add(new Student());编译不通过，list1   ？可能是比Student还要小的类，故不能添加。//编译通过list2.add(new Person());list2.add(new Student());}