Java进阶_04_泛型

Java

发布日期: 2021-10-26

更新日期: 2021-11-13

文章字数: 1.1k

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本文介绍Java中的泛型机制。

1. 泛型概述

JDK5.0之后推出了泛型机制。在概述泛型之前，先看一下下面的例子。

public class GenericTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        List myList = new ArrayList();

        Animal a = new Animal();
        Bird b = new Bird();
        Cat c = new Cat();

        myList.add(a);
        myList.add(b);
        myList.add(c);

        Iterator it = myList.iterator();

        while(it.hasNext()){
            Object obj = it.next();
            
            // 在调用具体方法的时候需要额外判断以及类型转换
            if(obj instanceof Bird){
                Bird tempBd = (Bird) obj;
                tempBd.flying();
            }else if(obj instanceof Cat){
                Cat tempCt = (Cat) obj;
                tempCt.eating();
            }else if(obj instanceof Animal){
                Animal tempAml = (Animal) obj;
                tempAml.move();
            }
        }
    }
}

class Animal{

    public void move(){
        System.out.println("动物在移动");
    }
}

class Cat extends Animal{
    public void eating(){
        System.out.println("猫在吃鱼");
    }
}

class Bird extends Animal{
    public void flying(){
        System.out.println("鸟儿在飞翔");
    }
}

和前面自定义链表一样，存储的是Object类型数据，返回值也是它，这保证了存储数据类型的多样性，但是这样也带来了缺点，当我们获取集合中的元素时，返回的数据类型是Object，这时候为了进一步调用内部方法需要类型转换，此时的类型转换具有一定的繁杂。那么如何让其变得简单呢？能不能指定其返回的数据类型呢？

如果指定其返回的数据类型，那么也要指定其存储的数据类型，这就是泛型。泛型用来指定集合中存储的数据类型，集合后面只要有尖括号，就说明该类支持泛型。用了泛型之后，集合中元素的数据类型更加统一了。迭代器也可以指定泛型。使用泛型之后，迭代器每一次迭代返回的数据都是指定的类型，不再需要先强制转换再调用方法。

泛型这种语法机制，只在程序编译阶段起作用，只是给编译器参考的，运行阶段泛型没用。

泛型的优点是集合中存储的元素类型统一了。从集合中取出的元素类型是泛型指定的类型，不需要进行大量的向下转型。缺点是导致集合中存储的元素缺乏多样性。大多数情况下集合中元素的类型还是统一的，所以这种特性被大家认可。

2. 泛型代码实例

public class GenericTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        List<Animal> myList = new ArrayList<Animal>();

        Animal a = new Animal();
        Bird b = new Bird();
        Cat c = new Cat();

        myList.add(a);
        myList.add(b);
        myList.add(c);

        Iterator<Animal> it = myList.iterator();

        while(it.hasNext()){
            Animal obj = it.next();
            if(obj instanceof Bird){
                Bird tempBd = (Bird) obj;
                tempBd.flying();
            }else if(obj instanceof Cat){
                Cat tempCt = (Cat) obj;
                tempCt.eating();
            }else{
                obj.move();
            }
        }
    }
}

上述集合在创建的时候在尖括号中指明了存储的数据类型是Animal类型，此时如果向其添加其他类型数据会报错。迭代器在创建的时候指明了其返回的数据类型是Animal。此时取出的元素均为Animal类型。泛型只是在一定程度上减少了代码的复杂度。

2.1 类型自动推断

JDK8及之后引入了自动类型推断机制（也被称为钻石表达式），上面的List<Animal> myList = new ArrayList<Animal>();中ArrayList中尖括号的内容是可以省略的，即List<Animal> myList = new ArrayList<>();，这里的类型会自动推断。

3. 自定义泛型

Java支持在类型定义的时候自定义泛型。

class 类名<T>{
    public T get(){
        方法体;
    }
    
    public void doSome(T t){
        方法体;
    }
    
    public T methods(T t){
        方法体;
    }
}