JavaSE学习进阶day05_03 泛型(进阶)

第五章 泛型，之前基础班学习过泛型，但是学的不深入

需要我们掌握的内容：（掌握）

1，如何使用一个带有泛型的类

2，如何使用一个带有泛型的方法

代码示例：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
​
//调用toArray方法把集合变成数组
Object[] objects = list.toArray();
//弊端：里面所有的都是Object类型，如果我需要使用字符串的方法，还需要向下转型
​
//我们就可以用泛型方法解决这个问题
//确定数据类型，省的自己强转了
String[] arr = new String[list.size()];
//给toArray方法传递了一个字符串类型的数组。
//方法把集合中的数据，放到数组中，给我们回了一个字符串类型的数组
String[] array = list.toArray(arr);
//遍历
for (int i = 0; i < array.length; i++) {System.out.print(array[i] + " ");
}

5.1 泛型概述

在前面学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。

大家观察下面代码：

public class GenericDemo {public static void main(String[] args) {Collection coll = new ArrayList();coll.add("abc");coll.add("itcast");coll.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放Iterator it = coll.iterator();while(it.hasNext()){//需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型String str = (String) it.next();System.out.println(str.length());}}
}

程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException。 为什么会发生类型转换异常呢？ 我们来分析下：由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢？ Collection虽然可以存储各种对象，但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后，新增了泛型(Generic)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。

• 泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

tips:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

5.2 使用泛型的好处（掌握）

上一节只是讲解了泛型的引入，那么泛型带来了哪些好处呢？（面试可能会问）

• 将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。

• 避免了类型强转的麻烦。

通过我们如下代码体验一下：

public class GenericDemo2 {public static void main(String[] args) {Collection<String> list = new ArrayList<String>();list.add("abc");list.add("itcast");// list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错// 集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型Iterator<String> it = list.iterator();while(it.hasNext()){String str = it.next();//当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型System.out.println(str.length());}}
}

tips:泛型是数据类型的一部分，我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。

5.3 如何使用泛型类泛型方法和泛型接口

1.如果在以后使用一个泛型类
那么在创建这个类对象的时候必须要指定类型
​
​
2.要会使用一个带有泛型的方法//ArrayList是一个泛型类，创建对象时要指定数据类型
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
​
//Object[] arr1 = list.toArray();
//System.out.println(Arrays.toString(arr1));
​
String[] arr2 = new String[list.size()];
//会把集合中所有的数据添加到数组中，再进行返回
String[] arr3 = list.toArray(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr3));
​
​
​
3.针对于一个泛型接口而言，我们如何使用？
//List接口上面有泛型
//怎么办呢？
//两种处理方式：
//第一种方式：
//如果此时实现类可以确定数据类型，那么就写死
​
//第二种方式：
//如果此时实现类不能确定数据类型，那么就把实现类变成泛型类
//让别人在创建实现类对象的时候再确认泛型。
​
public class MyArrayList implements List<String> {}
​
public class MyArrayList<E> implements List<E> {}//此时创建实现类时才能确定数据类型

5.4 泛型通配符（了解）

当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。

通配符基本使用

泛型的使用格式：

发现它不能单独出现，只能和extends和super使用。这是什么意思呢？

如果和extends使用，那么传递参数的时候必须传递该类和它的子类，如果和super搭配使用，则必须传递该类和它的父类。

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

举个例子大家理解使用即可：

public static void main(String[] args) {Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();getElement(list1);Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
// ？代表可以接收任意类型
泛型不存在继承关系 Collection<Object> list = new ArrayList<String>();这种是错误的

通配符高级使用

之前设置泛型的时候，实际上是可以任意设置的，只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。

泛型的上限：

• 格式： 类型名称 <? extends 类 > 对象名称

• 意义： 只能接收该类型及其子类

泛型的下限：

• 格式： 类型名称 <? super 类 > 对象名称

• 意义： 只能接收该类型及其父类型

比如：现已知Object类，String 类，Number类，Integer类，其中Number是Integer的父类

public static void main(String[] args) {Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();getElement(list1);getElement(list2);//报错getElement(list3);getElement(list4);//报错getElement2(list1);//报错getElement2(list2);//报错getElement2(list3);getElement2(list4);}
// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

ArrayList底层源码解析

1.当我们利用空参构造创建集合对象的时候，在底层创建了一个长度为0的数组。

2.当添加了第一个元素的时候，底层的数组，扩容为10。一般也认为集合底层默认的长度为10

3.在添加的时候，如果没有存满， 那么不会扩容，直接添加把数组的后面

4.当数组存满之后，需要扩容，如果一次只添加一个，每次扩容1.5倍。

5.因为集合中每次可以添加很多数据，如果每次添加的数据比较多，在扩容的时候比原先的百分之50还要大。两者比较，谁大，听谁的。

LinkedList的底层源码解析

1.在LinkedList中，有两个成员变量，一个是First，一个是Last。

first表示头节点，last表示尾节点。

2.当我们添加一个元素的时候，在底层会创建一个Node节点对象。

节点对象里面有三个值：

第一个值：表示上一个节点的地址值。

第二个值：表示自己记录的值。

第三个值：表示下一个节点的地址值。

3.每一次添加的时候，就让前一个节点记录下一个节点的地址值。，下一个节点记录前一个节点的地址值。形成了一条链表。