Java的泛型

Bug_makre
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Java的泛型(generics)

\quad 前面写了一篇文章专门用来讲HashMap的，确实HashMap在平时是非常常用的，但是其中所涉及的内容还远远不止这些，举个例子:

       HashMap<String,String> hashMap = new HashMap<>();
       hashMap.put(1,"");//Error

\quad首先我们知道，定义了一个键值对类型都是String类型的HashMap，如果你往里面丢入一个类型为非String类型的键值对，那么肯定是会报错的。但是如果把尖括号及里面的内容去掉的话，程序是可以通过编译的。

       HashMap hashMap = new HashMap<>();
       hashMap.put(1,"");//Pass

那么你会问，何苦要去掉括号呢？我明确的知道键值对的类型不是很方便嘛。确实，明确类型之后，编译器可以帮我们检查出很多插入数据类型不正确的问题，但是要知道泛型是在JDK1.5才出现的，那么在那个没有泛型的年代，是怎么确保类型安全的呢？

1.在没有泛型的年代，如何确保类型安全？

\quad要知道，大多数的语言在最开始的时候都是没有泛型的例如C#，Go(现在都不支持)，Java。就拿前面例子中的hashMap来说，在JDK1.5之前，可以在其中放入任何类型的数值。但是问题来了，如果我们想构造一个只能传入<String,String>类型的HashMap要怎么做呢？可以用类似装饰器模式来实现，见代码:

public class MyStringHashMapDecorator {
    HashMap hashMap = new HashMap();

    public void put(String key , String value){
        hashMap.put(key,value);
    }

    public HashMap get(String key){
        return (HashMap) hashMap.get(key);
    }
}

\quad但是问题来了，对于茫茫可能发生的情况，按照这样的话，我岂不是需要每一种都列出对应的状态。所以在JDK1.5中推出了泛型，简化了这些麻烦的操作，但是Java为了向后兼容性，所以这种泛型只是在编译期间存在的，运行期间还是会通过类型擦除(Type Erasure)，去掉泛型的。这一点可以通过看字节码可以看出：

\quad 那么问题来了，ArrayList<Integer>与ArrayList<Object>是同一个类嘛？
问题的答案是：是也不是，为什么这么说呢？前面提到，在运行期间经过类型擦除之后，他们都回归为ArrayList。说不是的原因在于他们之间不能相互赋值：
同时注意一点，ArrayList<String>并不是ArrayList<Object>的子类型，也是由于泛型擦除：

 public static void main(String[] args) {
       foo(new ArrayList<String>());//Error

    }
    public static void foo(ArrayList<Object> objects){
        //do something
    }

2.泛型的绑定

\quad 下面通过几个例子来引出泛型的使用：

  • 1.extends -限定泛型必须是本身或者是其子类(上边界)

\quad 比如现在要比较两个参数的大小，但是参数的类型不确定，那么就可以用到泛型的绑定了。
举例说明：

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(max(1,2));//int
        System.out.println(max(1.0,2.0));//double
        System.out.println(max(1.0f,2.0f));//float
        System.out.println(max(1L,2L));//long
        System.out.println(max("abc","abd"));//long
    }

    private static  <T extends Comparable<T>> T max(T a, T b) {
        return a.compareTo(b) > 0 ? a : b;
    }

结果如下：

2
2.0
2.0
2
abd

Process finished with exit code 0

但是在这就有疑问了：
\quad 1.为什么Comparable明明是个接口，却要用extends关键字?
\quad 2.如果对两种都实现了Comparable接口，但是对二者类型不同的参数进行比较，会有什么结果呢？
回答：
\quad 1.在泛型中，关键字extends后面既可以跟类，也可以跟接口。但是在实际意义上更接近于是绑定类型的自身或者子类型，所以用extends关键字更加接近。
\quad 2.见代码：

在编译期间就会被检查出错误，但是有种办法可以绕过这种检查：
但是运行同样报错：

究其原因的话，可以看字节码：
INVOKEINTERFACE-调用接口方法，通过前面的错误提示可以看到，在这里多态调用了String的compareTo方法，所以只能传入一个String类型的参数。这里我们传入了一个int，在类加载的验证阶段，就会找出这个错误。

  • 2.super-要求泛型必须是本身或者其父类型(下边界)
    举例说明：(Cat继承了Animal类)
public static void main(String[] args) {
//在ArrayList中指定了T的类型，第二个参数传入的是T类型的父类型
        sort(new ArrayList<Cat>(),new AnimalComparator());
    }

    private static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) {
        list.sort(c);
    }
}

class AnimalComparator implements Comparator<Animal> {
    @Override
    public int compare(Animal o1, Animal o2) {
        return 0;
    }
}

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