Java泛型使用及局限

Java泛型的局限和使用经验

泛型的局限

1. 任何基本类型不能作为类型参数

经过类型擦除后，List中包含的实际上还是Object的域，而在Java类型系统中Object和基本类型是两套体系，需要通过“自动装包、拆包机制”来进行交互。

2.任何在运行时需要知道确切类型信息的操作都无法工作。

由于Java的泛型是编译期泛型（在进入运行时后没有泛型的概念），因此运行时的类型转换和类型判定等操作都没有效果。

3.冲突1：方法名一样，参数列表是同一个类型参数的两个泛型方法，重载将产生相同的函数签名；

在泛型擦除后，这两个方法签名完全相同，产生冲突；

4.冲突2：使用泛型接口时，需要避免重复实现同一个接口

5.不能在静态域或方法中引用类型参数

在方法的签名里多了一个static关键字，然后引发编译错误的原因就变成了：在静态域中无法引用类型变量

泛型的常用经验

1. 尽量消除异常，初学者容易写出使用原生类型的代码，或者使用泛型不当的代码，现在编辑器非常先进，尽量消除提示的异常；对于开发者自己确认不需要消除切可以工作的代码，可以使用@SuppressWarnings("unchecked")屏蔽掉异常；
2. 能用泛型类（或接口）的时候尽量使用；能用泛型方法的时候尽量使用泛型方法；
3. 定义API时，尽量使用泛型；

 泛型的概述
泛型：参数化类型

类型形参：<T>，<E>，<K>，<V>，<U>，<R>。。。。

类型实参：必须是引用数据类型，不能是基本数据类型

       <String>，<Integer>，<Student>，<ArrayList<String>>……

形式一：泛型类与泛型接口
1、声明语法格式：

【修饰符】 class 类名/接口<类型形参列表>{   
 
}​
 
【修饰符】 class 类名/接口<类型形参1 extends 父类上限>{   
 
}
 
【修饰符】 class 类名/接口<类型形参1 extends 父类上限 & 父接口上限>{   
 
}
在类名或接口名后面声明的泛型形参类型，可以在当前类或接口中使用，用作声明成员变量、方法的形参、方法的返回值。

但是不能用于静态成员上

2、使用语法格式

在（1）创建泛型类、泛型接口的对象时，为泛型形参指定具体类型

       （2）在继承泛型类或实现泛型接口时，为泛型形参指定具体类型

示例代码

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
 
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();//JDK1.7之后可以省略
 
​class MyStringArrayList extends ArrayList<String>{
 
}​
 
class Employee implements Comparable<Employee>{
 
   public int compareTo(Employee e){       
 
  }
 
}​
 
Arrays.sort(数组,  new  Comparator<泛型实参>(){
 
   public int compare(泛型实参类型  o1, 泛型实参类型  o2){       
 
  }
 
});

3、泛型如果没有指定，会被擦除，按照最左边的上限处理，如果没有指定上限，按照Object处理

形式二：泛型方法
1、声明的语法格式

【修饰符】 <泛型形参列表> 返回值类型 方法名(【数据形参列表】)【throws 异常列表】{}

【修饰符】 <泛型形参 extends 父类上限 & 父接口上限> 返回值类型 方法名(【数据形参列表】)【throws 异常列表】{}
（1）在方法返回值类型前面声明的泛型形参类型，只能在当前方法中使用，用于表示形参的类型或返回值类型，或方法局部变量的类型，和别的方法无关。

（2）泛型方法可以是静态方法，也可以是非静态方法

2、 使用

当调用方法，会根据具体的数据的实参的类型，来确定泛型实参的类型。

通配符？
（1）?：代表任意引用数据类型

（2）? extends 上限：代表上限本身或它的子类

（3）? super 下限：代表下限本身或它的父类

例如：

ArrayList<?>：表示可以接受任意类型

ArrayList<?> list = new ArrayList<String>();
 
ArrayList<?> list = new ArrayList<Integer>();
 
ArrayList<?> list = new ArrayList<Animal>();
ArrayList<? extends 上限>：

ArrayList<? extends Person> list = new ArrayList<Person>();
 
ArrayList<? extends Person> list = new ArrayList<Animal>();//Animal不行，因为Animal是父类
 
ArrayList<? extends Person> list = new ArrayList<Student>();
 
ArrayList<? extends Person> list = new ArrayList<Dog>();//Dog也不行
ArrayList<? super 下限>：

ArrayList<? super Person> list = new ArrayList<Person>();
 
ArrayList<? super Person> list = new ArrayList<Animal>();
 
ArrayList<? super Person> list = new ArrayList<Student>();//Student，因为Student是子类
 
ArrayList<? super Person> list = new ArrayList<Dog>();//Dog也不行
ArrayList<?>：不能添加元素，除了null

ArrayList<? extends 上限>：不能添加元素，除了null

ArrayList<? super 下限>：可以添加下限或下限子类的对象

 Collections工具类
java.util.Collections：工具类，操作集合

（1）public static <T> boolean addAll(Collection<? super T> c, T... elements)

添加elements的几个对象到c集合中。T是elements对象的类型，要求Collection集合的元素类型必须是T或T的父类

（2）public static <T> int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list,T key)

在list集合中用二分查找key的下标，如果存在返回的是合理的下标，如果不存在返回的是一个负数下标

T是元素的类型，

<? extends Comparable<? super T>>，要求集合的元素必须实现Comparable接口

<? super T>，在实现Comparable接口，可以指定Comparable<类型实参>为T或T的父类。

（3）public static boolean disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2)

判断c1和c2没有交集就为true

（4）public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll)

求coll集合中最大元素

<T extends Object & Comparable<? super T>>：要求T或T的父类实现Comparable接口

（5）public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) 给list集合排序

<T extends Comparable<? super T>>：要求T或T的父类实现Comparable接口

（6）public static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c)

以synchronizedXX开头的方法，表示把某种非线程安全集合转为一个线程安全的集合。

（7）public static <T> List<T> unmodifiableList(List<? extends T> list)