关于编程语言:Java不可不知的泛型使用

后面的文章：

详解 Java 的对象创立
一文打尽 Java 继承的相干问题
一文打尽 Java 抽象类和接口的相干问题

本文介绍了 Java 的泛型的根本应用。

看上面一个例子：

为了阐明问题，本类写的尽量简陋，请把眼光次要放在类型上。

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class MyArrayList {private int[] elementData;
    private int size = 0;

    public MyArrayList(int capacity) {elementData = new int[capacity];
    }
    
    // 向数组中增加元素
    public void add(int i) {if (size == elementData.length) {throw new IndexOutOfBoundsException("数组已满");
        }
        elementData[size++] = i;
    }
    
    // 从数组中依据下标获取元素
    public int get(int index) {if (index < 0 || index > size - 1) {throw new IndexOutOfBoundsException("超出范围");
        }
        return elementData[index];
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyArrayList{" +
                "elementData=" + Arrays.toString(elementData) +
                '}';
    }
}

该类很简略：有两个成员变量，elementData是一个数组，size是数组中元素的数量。add和 get 办法能增加和获取元素。

上面测试一下：

public class Test {public static void main(String[] args) {MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(4);
        myArrayList.add(111); // 向数组中增加 3 个 int 元素
        myArrayList.add(222);
        myArrayList.add(333);
        int i = myArrayList.get(0); // 获取
        System.out.println(i);
        // 以上失常运行
        myArrayList.add("行小观"); // 增加一个 String 元素，类型不匹配，报错
    }
}

向数组中增加 3 个 int 类型的元素并能获取，这没问题。

然而如果咱们的场景不再须要 int 类型的元素，而是须要 String 类型的，那怎么办？

很显然，持续应用该类会报错，报错的起因很简略：咱们向数组中增加的元素是 String 类型的，而数组和办法参数类型是 int 类型。

此时，就得须要再写一份代码，该份代码较之前的并无大批改，只是把 int 改为String。如果场景持续变怎么办？那就再写一份新代码！

这样太麻烦了！有没有解决办法？有！

咱们晓得，Object类是所有类的父类，Object类型的变量可能援用任何类型的对象。所以能够将类型改为Object：

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class MyArrayList {private Object[] elementData; 
    private int size = 0;

    public MyArrayList(int capacity) {elementData = new Object[capacity];
    }

    public void add(Object o) { // 向数组中增加元素
        if (size == elementData.length) {throw new IndexOutOfBoundsException("数组已满");
        }
        elementData[size++] = o;
    }

    public Object get(int index) { // 从数组中获取元素
        if (index < 0 || index > size - 1) {throw new IndexOutOfBoundsException("超出范围");
        }
        return elementData[index];
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyArrayList{" +
                "elementData=" + Arrays.toString(elementData) +
                '}';
    }
}

再测试一下：

public class Test {public static void main(String[] args) {
        //myArrayList 给 int 元素应用
        MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(4);
        myArrayList.add(111); // 向数组中增加 3 个 int 元素
        myArrayList.add(222);
        myArrayList.add(333);

        int i = (int) myArrayList.get(0); // 获取
        System.out.println(i);

        //myArrayList 给 String 元素应用
        MyArrayList myArrayList1 = new MyArrayList(4);
        myArrayList1.add("aaa");
        myArrayList1.add("bbb");
        myArrayList1.add("ccc");

        String str = (String) myArrayList1.get(1);
        System.out.println(str);
    }
}

发现能够向数组中增加和获取 int 或String类型的元素，这证实该类的数组和办法同时对各种类型的数据都有用，不用再增加额定代码。

然而这样又呈现了两个问题：

第一：从数组中获取元素时，须要强制转换类型才行。

int i = (int) myArrayList.get(0);

第二：同一个数组能够增加各种类型的元素。

myArrayList.add(111); //int 类型
myArrayList.add("222"); //String 类型
myArrayList.add(true); // 布尔类型

这就导致了当咱们从数组中获取某个元素时，很难晓得它的确切类型，往往会强转类型失败。

int i = (int)myArrayList.get(1); // 原本是 String 类型的值，但我提前不晓得，拿 int 变量接管，报错

那这个问题有没有解决办法呢？

有！用泛型！

应用泛型革新MyArrayList：

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class MyArrayList <T> {private T[] elementData;
    private int size = 0;

    public MyArrayList(int capacity) {elementData = (T[]) new Object[capacity];
    }

    public void add(T o) { // 向数组中增加元素
        if (size == elementData.length) {throw new IndexOutOfBoundsException("数组已满");
        }
        elementData[size++] = o;
    }

    public T get(int index) { // 从数组中获取元素
        if (index < 0 || index > size - 1) {throw new IndexOutOfBoundsException("超出范围");
        }
        return elementData[index];
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyArrayList{" +
                "elementData=" + Arrays.toString(elementData) +
                '}';
    }
}

测试：

public class Test {public static void main(String[] args) {
        //myArrayList 给 int 元素应用
        MyArrayList<Integer> myArrayList = new MyArrayList<>(4);
        myArrayList.add(111); // 向数组中增加 3 个 int 元素
//        myArrayList.add("222"); // 增加非 Integer 元素报错

        int i = myArrayList.get(1); // 无需强制转型
        System.out.println(i);  
    }
}

通过革新，咱们把 MyArrayList 类改为了一个 泛型类，它是一个具备多个类型变量的类。

泛型类的申明形式：引入一个类型变量，如 T，而后应用 <> 将其括起来，放在类名后。

public class MyArrayList <T> {//......}

如何了解类型变量？它就相似于数学中函数中的变量 x，用来代替具体的值:

f(x) = 3x + 1

类型变量的名称能够轻易取，个别应用大写字母示意，比方 E、K、V、T 等。

泛型类中的成员变量、办法参数和返回值的类型都应用类型变量代替：

private T[] elementData;

public void add(T o) {//.......}

public T get(int index) {//......}

当然，一个泛型类能够有多个类型变量：

public class MyClass <K, V> {//......}

当咱们须要实例化泛型类时，就应用具体的类型来替换类型变量（T）：

MyArrayList<Integer> myArrayList = new MyArrayList<>(4);

该过程就相当于向数学函数中代入数值：

f(3) = 3*3+1 = 10

当咱们申明了一个泛型类后，能够很天然地在类外部应用泛型办法。

其实，当类是一般类时，咱们依然可能应用泛型办法。上面是一个例子：

/**
 * @author Xing Xiaoguan (xingrenguanxue)
 */

public class PrinterVar {

    // 该办法接管一个 T 类型的变量，打印并返回该变量
    public <T> T print(T var) {System.out.println(var);
        return var;
    }

    public static void main(String[] args) {PrinterVar printerVar = new PrinterVar();
        String var = printerVar.print("aa");//String 类型
        Integer var1 = printerVar.print(12);//int 类型
        System.out.println(var + " " + var1);
    }
}

点击这里意识我。(^o^)/

关于编程语言:Java不可不知的泛型使用

1. 为什么应用泛型

2. 泛型类

3. 泛型办法

4. 对于我