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Java泛型编程快速入门


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关键字:Java 2006-9-20

 

 JDK1.5 令我们期待很久,可是当他发布的时候却更换版本号为5.0。这说明Java已经有大幅度的变化。本文将讲解JDK5.0支持的新功能-----Java的泛型.

1、Java泛型

其实Java的泛型就是创建一个用类型作为参数的类。就象我们写类的方法一样,方法是这样的method(String str1,String str2 ),方法中参数str1、str2的值是可变的。而泛型也是一样的,这样写class Java_Generics<K,V>,这里边的K和V就象方法中的参数str1和str2,也是可变。下面看看例子:


//code list 1
import Java.util.Hashtable;
class TestGen0<K,V>{
  public Hashtable<K,V> h=new Hashtable<K,V>();
  public void put(K k, V v) {
h.put(k,v);
  }
  public V get(K k) {
return h.get(k);
  }
  public static void main(String args[]){
TestGen0<String,String> t=new TestGen0<String,String>();
t.put("key", "value");
String s=t.get("key");
System.out.println(s);
  }
}

正确输出:value

这只是个例子(Java中集合框架都泛型化了,这里费了2遍事.),不过看看是不是创建一个用类型作为参数的类,参数是K,V,传入的“值”是String类型。这个类他没有特定的待处理型别,以前我们定义好了一个类,在输入输入参数有所固定,是什么型别的有要求,但是现在编写程序,完全可以不制定参数的类型,具体用的时候来确定,增加了程序的通用性,像是一个模板。

呵呵,类似C++的模板(类似)。

1.1. 泛型通配符

下面我们先看看这些程序:


//Code list 2
void TestGen0Medthod1(List l) {
  for (Object o : l)
System.out.println(o);
}

看看这个方法有没有异议,这个方法会通过编译的,假如你传入String,就是这样List<String>。

接着我们调用它,问题就出现了,我们将一个List<String>当作List传给了方法,JVM会给我们一个警告,说这个破坏了类型安全,因为从List中返回的都是Object类型的,而让我们再看看下面的方法。


//Code list 3
void TestGen0Medthod1(List<String> l) {
  for (Object o : l)
System.out.println(o);
}

因为这里的List<String>不是List<Object>的子类,不是String与Object的关系,就是说List<String>不隶属于list<Object>,他们不是继承关系,所以是不行的,这里的extends是表示限制的。

类型通配符是很神奇的,List<?>这个你能为他做什么呢?怎么都是“?”,它似乎不确定,他总不能返回一个?作为类型的数据吧,是啊他是不会返回一个“?”来问程序员的?JVM会做简单的思考的,看看代码吧,更直观些。


//code list 4
List<String> l1 = new ArrayList<String>();
li.add(“String”);
List<?> l2 = l1;
System.out.println(l1.get(0));

这段代码没问题的,l1.get(0)将返回一个Object。

1.2. 编写泛型类要注意:

1) 在定义一个泛型类的时候,在 “<>”之间定义形式类型参数,例如:“class TestGen<K,V>”,其中“K” , “V”不代表值,而是表示类型。

2) 实例化泛型对象的时候,一定要在类名后面指定类型参数的值(类型),一共要有两次书写。例如:

TestGen<String,String> t=new TestGen<String,String>();

3) 泛型中<K extends Object>,extends并不代表继承,它是类型范围限制。

2、泛型与数据类型转换

2.1. 消除类型转换

上面的例子大家看到什么了,数据类型转换的代码不见了。在以前我们经常要书写以下代码,如:

 

//code list 5
import Java.util.Hashtable;
class Test {
  public static void main(String[] args) {
Hashtable h = new Hashtable();
h.put("key", "value");
String s = (String)h.get("key");
System.out.println(s);
  }
}

这个我们做了类型转换,是不是感觉很烦的,并且强制类型转换会带来潜在的危险,系统可能会抛一个ClassCastException异常信息。在JDK5.0中我们完全可以这么做,如:


//code list 6
import Java.util.Hashtable;
class Test {
  public static void main(String[] args) {
Hashtable<String,Integer> h = new Hashtable<String,Integer> ();
h.put("key", new Integer(123));
int s = h.get("key").intValue();
System.out.println(s);
  }
}

这里我们使用泛化版本的HashMap,这样就不用我们来编写类型转换的代码了,类型转换的过程交给编译器来处理,是不是很方便,而且很安全。上面是String映射到String,也可以将Integer映射为String,只要写成HashTable<Integer,String> h=new HashTable<Integer,String>();h.get(new Integer(0))返回value。果然很方便。

2.2 自动解包装与自动包装的功能

从上面有没有看到有点别扭啊,h.get(new Integer(123))这里的new Integer(123);好烦的,在JDK5.0之前我们只能忍着了,现在这种问题已经解决了,请看下面这个方法。我们传入一个int这一基本型别,然后再将i的值直接添加到List中,其实List是不能储存基本型别的,List中应该存储对象,这里编译器将int包装成Integer,然后添加到List中去。接着我们用List.get(0);来检索数据,并返回对象再将对象解包装成int。恩,JDK5.0给我们带来更多方便与安全。


//Code list 7
public void autoBoxingUnboxing(int i) {
  ArrayList<Integer> L= new ArrayList<Integer>();
  L.add(i);
  int a = L.get(0);
  System.out.println("The value of i is " + a);
}

2.3 限制泛型中类型参数的范围

也许你已经发现在code list 1中的TestGen<K,V>这个泛型类,其中K,V可以是任意的型别。也许你有时候呢想限定一下K和V当然范围,怎么做呢?看看如下的代码:


//Code list 8
class TestGen2<K extents String,V extends Number>
{
  private V v=null;
  private K k=null;
  public void setV(V v){
this.v=v;
  }
  public V getV(){
return this.v;
  }
  public void setK(K k){
this.k=k;
  }
  public V getK(){
return this.k;
  }
  public static void main(String[] args)
  {
TestGen2<String,Integer> t2=new TestGen2<String,Integer>();
t2.setK(new String("String"));
t2.setV(new Integer(123));
System.out.println(t2.getK());
System.out.println(t2.getV());
  }
}

上边K的范围是<=String ,V的范围是<=Number,注意是“<=”,对于K可以是String的,V当然也可以是Number,也可以是Integer,Float,Double,Byte等。看看下图也许能直观些请看上图A是上图类中的基类,A1,A2分别是A的子类,A2有2个子类分别是A2_1,A2_2。

然后我们定义一个受限的泛型类class MyGen<E extends A2>,这个泛型的范围就是上图中兰色部分。

这个是单一的限制,你也可以对型别多重限制,如下:


class C<T extends Comparable<? super T> & Serializable>

我们来分析以下这句,T extends Comparable这个是对上限的限制,Comparable< super T>这个是下限的限制,Serializable是第2个上限。一个指定的类型参数可以具有一个或多个上限。具有多重限制的类型参数可以用于访问它的每个限制的方法和域。

2.4. 多态方法


//Code list 9
class TestGen {
  <T extends Object> public static List<T> make(T first) {
return new List<T>(first);
  }
}

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