J005-[Java菜鸟系列] 红警思维看"泛型"菜鸟：如何理解 “ArrayList<E>” 中的 < E>？最近在学习 Java 编程，查看 Library 的时候，总是能看到以 结尾的参数。请问这是什么啊？具体如何使用？美军的困境：多功能战车陷阱在越南战争中，美军需要同时应对苏军航空兵/越共游击队，也需要承担坦克维护任务。五角大楼的第一套方案是，订购三种战车，分别用于防空/对地攻击/维修；第二套方案是订购一种多功能战车。第一种方案简单，但容易浪费，而且不灵活；最后决定用第二种方案，它可以根据实际情况改变用途。但战场上却出现了坑队友事件：粗心的大兵把攻击战车用于坦克维护，导致坦克被击毁。不能忍！美利坚再有钱也经不起这么折腾。大兵们想出了一个办法，在多功能战车用于坦克维护前，让工程师进入战车。这样就不会操作失误了。Java的困境：Object类型陷阱背景：ArrayList的实际需求在Java中我们用ArrayList存储对象，因为它非常的方便。这就相当于美国大兵的战车。为了满足的对象存储需求，有两种方案。第一种：为每个对象设计一个不同的ArrayList类。第二：设计通用ArrayList类。因为对象的种类多种多样，怎么可能每一个都设计一个相同的ArrayList呢?所以，Java的设计者和美国大兵一样，选择了"通用方案"。坑队友：通用方案的弊端如何通用?最简单办法就是用Object来设计ArrayList。Object是根类，可以容纳一切对象，所以"通用化"就实现了。//示例-J005-1:最初的设计public class ArrayList {private Object[] elementData;public Object get(int i) { . . . }public void add(Object o) { . . . } }但是，这种方法同样会造成"坑队友"。假设我们要使用ArrayList装String对象(stringList)，当我们获取值的时候，其实获取的东西是Object，所以我们必须手动转为String。(强制转型)String s = (String) stringList.get(0);当你满怀信心的运行的时候，结果却会是这样的Exception in thread “main” java.lang.ClassCastException: java.lang.StringBuffer cannot be cast to java.lang.String为什么会出现这种情况呢?因为，向stringList中添加元素的时候，使用的是public void add(Object o) { . . . } 方法，实际上你可以往里面添加任何东西。所以前面你不小心添加了一个StringBuffer，呃，就这么直接挂掉了。遇到这种事情的心情，emmm…. 你再看看这张图就懂了。像美国大兵学习这件事情上，我们需要向美国大兵学习，先回顾一下美国大兵是怎么做的。大兵们在使用多功能战车的时候，要求专业人士先进入，以确保战车的安全。这样答案就很明确了，在实例化ArrayList之前，我们先传入一个"特殊参数"，以确保安全就行了。我们该怎么样传入这个参数呢?仔细想一想，虽然{}和()都被占了，好在还剩下一个框框<>没用，那么就用这个了。这个参数就被称为"类型参数"。在设计泛型类的时候，我们用T来指代还未被确定的类型。当然你也可以用其他的字母，这只是一个习惯。<T>代表Type，代指一切类型。其实在ArrayList等 集合类 中一般会使用<E>，也就是Element的意思。//示例-J005-2:改进后的设计public class ArrayList<T> {private T[] elementData;public T get(int i) { . . . }public void add(T o) { . . . } }只要我们在实例化之前，先指定其类型，就可以避免"坑队友"事件的发生了。为什么new ArrayList<>中的泛型参数可以被省略呢?构造对象之后，对象被传递给ArrayList<String>类型的变量，那么构造器的泛型参数自然也就是String。在Java SE 7 之后，如果泛型参数可被推断，那么就可省略。总结：泛型在效率和安全之间找到了平衡泛型诞生的背景还是懒。诸如ArrayList这样的类，并不需要为每个对象都设计一个，完全是可以通用的。通用设计产生了安全性问题。一开始人们用Object类型建立ArrayList类，但是这种方法很容易"坑队友"，造成ClassCastException。使用起来非常不安全。在安全和效率之间找到了平衡。为了在通用的基础上保证安全性，增加了一个新的参数，叫做"类型参数"。可以说，“泛型"的本质就是新增了一个叫做"类型参数”<>的东西。顺便提一句"兼容性"泛型是Java1.5才加入的，不可避免的有"兼容性"问题。为了向后兼容，“泛型"只存在于"编译器”，不存在于"虚拟机"。所以，只要程序运行起来，就没有"泛型"这个概念了，这被称为"类型擦除"。也有人把这称为"Java的伪泛型"，我们就不用管了，一个名字而已，不用争来争去的。“类型擦除"后，泛型类露出其本来面目了，这个本来面目就叫做"原始类型”。如果你什么都没动的话，比如你设计的类是<T>泛型类型，那么本来面目就是Object，但是你也可以限定一下，比如<T extends Comparable>，那么本来面目就是Comparable。其实，了解了"泛型"产生的历史背景和其本质，这些细节都好理解。End鲁迅镇楼心如止水是Java/AHK持续学习者，欢迎您来和我探讨Java/AHK问题 ^_^ 更多文章：[Java菜鸟系列] 内部类与lambda表达式[Java菜鸟系列] 协议与回调版权声明：该文章版权系“心如止水”所有，欢迎分享、转发，但如需转载，请联系QQ：3404624865，得到许可并标明出处和原链接后方可转载。未经授权，禁止转载。版权所有 ©心如止水 保留一切权利。