泛型

泛型的设计背景

集合容器类在设计阶段/声明阶段不能确定这个容器到底实际存的是什么类型的对象，所以在JDK1.5之前只能把元素类型设计为Object，JDK1.5之后使用泛型来解决。因为这个时候除了元素的类型不确定，其他的部分是确定的，例如关于这个元素如何保存，如何管理等是确定的，因此此时把元素的类型设计成一个参数，这个类型参数叫做泛型。Collection， List， ArrayList 这个就是类型参数，即泛型。

泛型的概念

所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时(例如，继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时)确定(即传入实际的类型参数，也称为类型实参)。

从JDK1.5以后，Java引入了“参数化类型(Parameterized type)”的概念，允许我们在创建集合时再指定集合元素的类型，正如: List， 这表明该List只能保存字符串类型的对象。

JDK1.5改写了集合框架中的全部接口和类，为这些接口、类增加了泛型支持，从而可以在声明集合变量、创建集合对象时传入类型实参。

 package Generic;
 ​
 import org.junit.jupiter.api.Test;
 ​
 import java.util.*;
 ​
 public class GenericTest {
     //在集合中使用泛型之前的情况：
     @Test
     public void test(){
         ArrayList list = new ArrayList();
         //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。
         //需求：放入学生成绩
         list.add(99);
         list.add(98);
         list.add(100);
         list.add(96);
         //问题一：类型不安全
         list.add("Amy");
         for(Object obj:list){
             //问题二：强转时，可能出现ClassCastException
             int score = (int) obj;
             System.out.println(score);
         }
     }
     //在集合中加入泛型(ArrayList为例子)
     @Test
     public void test1(){
         ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
         //注意：泛型的类型必须是类，不能是基本类型，需要用到基本数据类型的位置，用其对应的包装类
         list.add(99);
         list.add(98);
         list.add(100);
         list.add(96);
         //编译时，就会进行类型检查，保障数据安全
 //        list.add("Amy");
         //方式一：
 //        for(Integer integer:list){
 //            //避免强转操作
 //            int score = integer;
 //            System.out.println(score);
 //        }
         //方式二：
         Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
         while (iterator.hasNext()) {
             int score = iterator.next();
             System.out.println(score);
         }
     }
     //在集合中加入泛型(HashMap为例子)
     @Test
     public void test3(){
         HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
 ​
         map.put("WLM",52);
         map.put("CXY",96);
         map.put("YJJ",91);
         //泛型的嵌套
         Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
         Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entries.iterator();
         while (iterator.hasNext()) {
             Map.Entry<String,Integer> entry = iterator.next();
             String key = entry.getKey();
             Integer value = entry.getValue();
             System.out.println(key+"--->"+value);
         }
     }
 }

自定义泛型结构

 package Order;
 ​
 import org.junit.jupiter.api.Test;
 public class Order<T> {
 ​
     //此类的内部就可以使用类的泛型
     String orderName;
     int orderId;
     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;
     }
 }
 class OrderTest{
     @Test
     public void testOrder(){
         //如果定义了泛型类，实例化时没有指明类的泛型，则认为此泛型类型为Object类型
         //要求：如果定义了类是带泛型的，建议实体化时要指明类的泛型
         Order order = new Order();
         order.setOrderT("WLM");
         order.setOrderT(52);
 ​
         //实例化时指明泛型(建议)
         Order<String> order1 = new Order<String>();
         order1.setOrderT("CXY");
         order1.setOrderT("WRT");
     }
 ​
     @Test
     public void testSubOrder(){
         SubOrder order = new SubOrder();
         //由于子类在继承带泛型的父类时，指明了泛型的类型，则实例化子类对象时，不再需要指明泛型。
         order.setOrderT(91);
 ​
         TempOrder temp = new TempOrder();
         temp.setOrderT("TempOrder...");
     }
 }
 class SubOrder extends Order<Integer>{//不是泛型类
 }
 class TempOrder<T> extends Order<T>{//仍然是一个泛型类
 }

注意 ：

0. 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>
1. 泛型类的构造器如下: public GenericClass(){ }。 而下面是错误的: public GenericClass(){ }
2. 实例化后，操作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。
3. 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。

 List<Object> list1 = null;
 List<String> list2 = null;
 //编译无法通过(不具备子父类关系)
 list1 = list2;
 ​
 反证法：
 假设list1 = list2;
     list1.add(123);导致混入非String的数据，出错。

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，但不等价于Object。

经验:泛型要使用一路都用。要不用，一路都不要用。

6. 如果泛型类是--个接口或抽象类，则不可创建泛型类的对象。
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，可以作为非静念属性的类型、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。

 T orderT;
 public Order(){
     //编译不通过
     //  T[] array = new T[10];
     //编译通过
     T[] array = (T[]) new Object[10];
 }

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”，子类除了指定或保留父类的泛型，还可以增加自己的泛型

泛型方法：在方法中出现了泛型的结构，泛型参数与类的泛型参数没有任何关系。(泛型方法所属的类不一定为泛型类)

泛型方法，可以声明为静态的。

原因：泛型参数是在调用方法时确定的。并非在实例化类时确定。

 public <E> List<E> copyFromArrayToList(E() array){
     ArrayList<E> list = new ArrayList<>();
     
     for(E e : array){
         list.add(e);
     }
     return list;
 }
 ​
 //测试泛型方法
 @Test
 public void test(){
     Order<String> order = new Order<>();
     Integer[] array = new Integer[]{1,2,3,4};
     //泛型方法在调用时，指明泛型参数的类型。
     List<Integer> list = order.copyFromArrayToList(array);
     
     System.out.println(list);
 }

使用情境：

 import org.junit.jupiter.api.Test;
 import java.util.List;
 ​
 class DAOTest{
     @Test
     public void test(){
         CustomerDAO dao = new CustomerDAO();
         dao.add(new Customer());
 ​
         List<Customer> list = dao.getForList(10);
 ​
         StudentDAO studentDAO = new StudentDAO();
         studentDAO.getIndex(2);
     }
 }
 public class DAO<T> {//表的共性操作的DAO
 ​
     //添加一条记录
     public void add(T t){
 ​
     }
     //删除一条记录
     public boolean remove(int index){
         return true;
     }
     //修改一条记录
     public void update(int index, T t){
 ​
     }
     //查询一条记录
     public T getIndex(int index){
         return null;
     }
     //查询多条记录
     public List<T> getForList(int index){
         return null;
     }
 ​
     //泛型方法
     public <E> E getValue(){
         return null;
     }
 }
 class Customer{ //此类对应数据库中的customer表
 ​
 }
 class CustomerDAO extends DAO<Customer>{
 ​
 }
 class Student{
 ​
 }
 class StudentDAO extends DAO<Student>{
 ​
 }

泛型在继承方面的体现：

虽然类A是类B的父类，但是G和G二者不具备子父类关系，二者是并列关系。二者共同的父类是G<?>

 @Test
 public void test(){
     List<Object> list1 = null;
     List<String> list2 = null;
     
     List<?> list = null;
     list = list1;
     list = list2;
     
     print(list1);//空指针异常
     print(list2);//空指针异常
     
     List<String> list3 = new ArrayList<>();
     list3.add("AA");
     list3.add("BB");
     list3.add("CC");
     list = list3;
     //添加(写入)：对于List<?>，除null以外，不能向其内部添加数据。
     //编译时报错
     //list.add("DD");
     //list.add('?');
     
     //获取(读取)：允许读取数据，读取的数据类型为Object
     Object o = list.get(0);
     System.out.println(o);
 }
 ​
 public void print(List<?> list){
     Iterator<?> iterator = list.iterator();
     while(iterator.hasNext()){
         Object obj = iterator.next();
         System.out.println(obj);
     }
 }