前言
Java泛型(generics)是JDK5中引入的一个新特性,泛型提供了编译时类型安全的检测机制,该机制允许开发者在编译的时候检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
泛型带来的好处
在没有泛型的情况下,通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”,“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换,而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预支的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况,编译器可能不提示错误,在运行的时候才出现异常,这本身就是一个安全隐患。
那么泛型的好处就是在编译的时候就能够检查类型安全,并且所有的强制类型转换都是自动和隐式的。
public class GlmapperGeneric<T>{
private T t;
public void set(T t){this.t=t;}
public T get(){return t;}
public static void main(String[] args){
//do nothing
}
//不指定类型
public void noSpecifyType(){
GlmapperGeneric glmapperGeneric=new GlmapperGeneric();
glmapperGeneric.set("test");
//需要强制类型转换
String test=(String)glmapperGeneric.get();
//指定类型
public void SpecifyType(){
GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric=new GlmapperGeneric();
glmapperGeneric.set("test");
//不需要强制类型转换
String test=glmapperGeneric.get();
上面这段代码中的specifyType方法中省去了强制类型转换,可以在编译的时候检查类型安全,可以用在类,方法,接口上。
泛型中的通配符
我们在定义泛型类,泛型方法,泛型接口的时候经常会碰见很多不同的通配符,比如T,E,K,V,?等等,这些通配符又有什么意思呢?
常用的T,E,K,V,?
本质上这些都是通配符,没啥区别,只不过是编码时的一种约定俗称的东西。比如上述代码的T,我们可以换成A-Z之间的任何一个字母,并不影响程序的正常运行,但是如果换成其他字母代替T,在可读性上可能会弱一些。通常情况下,T,E,K,V,?是这样约定的:
- ? 表示不确定的java类型
- T(type)表示具体的一个java类型
- K V(key value)分别代表java键值中的Key Value
- E(element)代表Element
? 无界通配符 我有一个父类Animal和几个子类,如狗,猫,现在我需要一个动物的列表,我的第一个想法是这样的:
List<Animal> listAnimals;
但是老板的想法却是这样的:
List<?extends Animal> listAnimals
为什么要使用通配符而不是简单的泛型呢?通配符其实在声明局部变量的时候没有什么意义的,但是当你为一个方法声明一个参数的时候,它是非常重要的。
上界通配符<? extends E> 上界:用extends关键字声明,表示参数化的类型可能是所指定的类型,或者是此类型的子类。
在类型参数中使用extends表示这个泛型中的参数必须是E或者E的子类,这样有两个好处:
- 如果传入的类型不是E或者E的子类,编译不成功
- 泛型中可以使用E的方法,要不然还需要强转成E才能使用
private <K extends A,E extends B> E test(K arg1, E arg2){
E result=arg2;
arg2.compareTo(arg1);//表明可以不用强制转换就可以使用E的方法
//....
return result;
类型参数列表中如果有多个类型参数上限,用逗号分开。
下界通配符<? super E> 下界:用super进行声明,表示参数化的类型可能是所指定的类型,或者是此类型的父类型,直至Object
? 和 T 的区别
//指定集合中的元素只能是T类型的
List<T> list=new ArrayList<T>();
//集合中的元素可以是任意类型,这种没有意义,一般是方法中,只是为了说明用法
List<?> list=new ArrayList<?>();
?和T都表示不确定的类型,区别在于我们可以对T进行操作,但是对?不行,比如如下这种:
//可以
T t=operate();
//不可以
? car=operate();
简单的总结如下:
T是一个确定的类型,通常用于泛型类和泛型方法的定义,?是一个不确定的类型,通常用于泛型方法的调用代码和形参,不能用于定义类和泛型方法
区别1:通过T来确保泛型参数的一致性
//通过T来确保泛型参数的一致性
public <T extends Number> void
test(List<T> dest,List<T>src)
//通配符是不确定的,所以这个方法不能保证两个List具有相同的元素类型
public void
test(List<? extends Number> dest,List<? extends Number> src)
像下面的代码中,约定的T是Number的子类才可以,但是声明的时候是用的String,所以就会飘红报错,这是在在编译期发现的错误。
GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric<>();
List<String> dest = new ArrayList<>();
List<Number> src = new ArrayList<>();
glmapperGeneric.testNon(dest,src);
上面代码不能保证两个List具有相同的元素类型的情况,编译器不会报错,但是在运行的时候,对于dest和src而言,就还是需要类型转换。
区别2:类型参数可以多重限定而通配符不行
使用&符号设定多重边界(Multi Bounds),指定泛型类型T必须是MultiLimitInterfaceA和MultiLimitInterfaceB的共有子类型,此时变量t就具有了所有限定的方法和属性。对于通配符来说,因为它不是一个确定的类型,所以不能进行多重限定。
区别3:通配符可以使用超类限定而类型参数不行
类型参数T只有一种类限定的方式
T extends A
但是通配符?可以进行两种限定:
? extends A
? super A
Class和Class<?>的区别
前面介绍了?和T的区别,那么对于,Class和Class<?>又有什么区别呢?
Class和Class<?>最常见的是在反射场景下的使用,这里用一段反射的代码来说明下。
// 通过反射的方式生成 multiLimit
// 对象,这里比较明显的是,我们需要使用强制类型转换
MultiLimit multiLimit = (MultiLimit)
Class.forName("com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit").newInstance();
对于上述代码,在运行期间,如果反射的类型不是MultiLimit类,那么一定会报java.lang.ClassCastException错误。
对于这种情况,则可以使用下面的代码来代替,使得在编译期就能直接检查到类型的问题:
Class在实例化的时候,T要替换成具体类。Class<?>它是个通配符泛型,?可以代表任何类型,所以主要用于声明时的限制情况。比如,我们可以这样声明:
//可以
public Class<?> clazz;
//不可以,因为T需要指定类型
public Class<T> classT;
所以当不知道声明什么类型的Class的时候可以定义一个Class<?>
如果也想声明public Class classT;这样的话,就必须让当前的类也指定T
public class Test3<T>{
public Class<?> clazz;
public Class<T> classT;
}