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JavaEE基础第12章泛型

奶酪和芝士 • 2022-12-17 • 随笔 • 阅读 22

JavaEE基础第12章泛型,第1张

JavaEE基础第12章泛型 第12章泛型 泛型概述

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）。

泛型的使用

1.jdk5.0新增的特性

2.在集合中使用泛型：

总结：①集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构

​ ②实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型

​ ③指明完以后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构(比如：方法、构造器、属性等)使用到类的泛型的位置，都指明为实例化的泛型类型。比如：add(E e) —> 实例化以后：add(Integer e)

​ ④注意点：泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置，拿包装类替换。

​ ⑤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。

注意：jdk7.0新特性：类型推断。构造器中的泛型类型可以不用写

​ Map map = new HashMap<>();

public class GenericTest {
    //在集合中使用泛型之前的情况
    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(13);
        list.add(56);
        list.add(84);
        list.add(94);
        //问题一：类型不安全
        list.add("Tome");

        for (Object obj :
                list) {
            //问题二：强转时，可能出现ClassCastException
            int stuScore = (Integer)obj;
            System.out.println(obj);
        }
    }

    //在集合中使用泛型的情况，以ArrayList为例
    @Test
    public void test2(){

        //泛型必须是类。不能是基本数据类型
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(13);
        list.add(56);
        list.add(84);
        list.add(94);
        //编译时，就会进行类型检查，保证数据的安全
//        list.add("Tom");
        //方式一
        for (Integer score :
                list) {
            //避免了强转 *** 作
            int stuScore = score;
            System.out.println(stuScore);
        }
        //方式二
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            int stuScore = iterator.next();
            System.out.println(stuScore);
        }
    }

    
    @Test
    public void test3(){

//        Map map = new HashMap();
        //jdk7.0新特性：类型推断。构造器中的泛型类型可以不用写
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("Tom",87);
        map.put("Jerry",87);
        map.put("Jack",67);

//        map.put(123,"ABC");
        //泛型的嵌套
        //Entry是Map的内部类，要调用Entry的方法就要用"外部类.内部类"
        //或者导入import Map.*
        Set> entry = map.entrySet();
        Iterator> iterator = entry.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
              //写法错误，上一行代码指针已经下移过了
            Map.Entry e = iterator.next();
            String key = e.getKey();
            Integer value = e.getValue();
            System.out.println(key + "----" + value);
            //方式二,先得到key值，再通过get方法从map中得到value
            
        }
    }
}
自定义泛型类

3.如何自定义泛型结构：泛型类、泛型接口；泛型方法。

如果定义了泛型类，实例化没有指明类的泛型，则认为此泛型类型为Object类型
建议：如果定义了类是带泛型的，建议在实例化时要指明类的泛型。

//自定义泛型类
public class Order {
    String name;
    int age;

    //类的内部结构就可以使用类的泛型
    T orderT;
	//可以把泛型类看作是一个其他类，但实际上并非如此。只是这样方便去写代码
    public Order() {
    }

    public Order(String name, int age, T orderT) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.orderT = orderT;
    }

    public T getOrderT() {
        return orderT;
    }

    public void setOrderT(T orderT) {
        this.orderT = orderT;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                ", orderT=" + orderT +
                '}';
    }
}

	//测试自定义泛型类
    @Test
    public void test4(){
        //如果定义了泛型类，实例化没有指明类的泛型，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，建议在实例化时要指明类的泛型。
        Order order = new Order();
        order.setOrderT(123);
        order.setOrderT("ABC");

        //建议：实例化时指明类的泛型
        Order order1 = new Order<>("AA",1001,"AA:World");
        order1.setOrderT("AA:Hello");
    }

由于子类在继承带泛型的父类时，指明了泛型类型。则实例化子类对象时，不再需要指明泛型。

public class SubOrder extends Order{//SubOrder不是泛型类
}

@Test
public void test5(){
    SubOrder subOrder = new SubOrder();
    //由于子类在继承带泛型的父类时，指明了泛型类型。则实例化子类对象时，不再需要指明泛型。
    subOrder.setOrderT(1122);

如果子类在继承带泛型的父类时，没有指明泛型类型。则实例化时可以指明泛型类型。

public class SubOrder1 extends Order{//SubOrder1仍然是泛型类
}

SubOrder1 subOrder1 = new SubOrder1<>();
subOrder1.setOrderT("SubOrder1..");
注意点

    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：

    泛型类的构造器如下：public GenericClass(){}。而下面是错误的：public GenericClass(){}。构造器中不用加<>

    实例化后， *** 作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。

    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。也就是说ArrayList和ArrayList在运行时是同一个ArrayList类，但是在编译的时候过不了，不能运行。

    @Test
    public void test6(){
        ArrayList list1 = null;
        ArrayList list2 = null;
        //泛型不同的引用不能相互赋值。
//        list1 = list2;
        
    }

    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。

    如果泛型结构是一个接口或抽象类，则不可创建泛型类的对象。(接口，抽象类不可以实例化对象)

    jdk1.7，泛型的简化 *** 作：ArrayList flist = new ArrayList<>();

    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。

    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，可以作为非静态属性的类型、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。

    //静态方法中不能使用类的泛型
	//原因，属性是在创建对象时确定的，而静态的随着类的加载而加载，这时候泛型的类型还没确定，故报错
//    public static void show(T orderT){
//        System.out.println(orderT);
//    }
    异常类不能是泛型的
//异常类不能声明为泛型类
//public class MyException extends Exception{
//}
    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。
        //编译不通过，因为右边new的时候认为类型已经确定了，但是左边是泛型类型还不确定，这是不可以出现的。
        //T[] arr = new T[10];
        //编译通过。到时候具体情况中是什么数组Object就换成那个类型即可。然后再强转为泛型。
        T[] arr1 = (T[]) new Object[10];
    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

class Father {
}
// 子类不保留父类的泛型
// 1)没有类型 擦除
class Son1 extends Father {// 等价于class Son extends Father{ }
// 2)具体类型
class Son2 extends Father {
}
// 子类保留父类的泛型
// 1)全部保留
class Son3 extends Father {
}
// 2)部分保留
class Son4 extends Father {
}

class Father {
}
// 子类不保留父类的泛型
// 1)没有类型 擦除
class Son extends Father{//等价于class Son extends Father{ }
// 2)具体类型
class Son2 extends Father {
}
// 子类保留父类的泛型
// 1)全部保留
class Son3 extends Father {
}
// 2)部分保留
class Son4 extends Father {
}

目前看一看就行，以后见到了知道这种情况就行。

泛型方法 
public class Order {
    //如下的三个方法都不是泛型方法。
    public T getOrderT() {
        return orderT;
    }

    public void setOrderT(T orderT) {
        this.orderT = orderT;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                ", orderT=" + orderT +
                '}';
    }
}

注意理解什么是泛型方法：

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。换句话说，泛型方法所属的类是不是泛型类都没有关系。

**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。而静态方法中不能使用类的泛型，注意区别。

泛型方法在调用时，指明泛型参数的类型。这个类型与类的泛型无关

//泛型方法举例
public class Order {
        //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。
    //换句话说，泛型方法所属的类是不是泛型类都没有关系。
    //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  List copyFromArrayToList(E[] arr){
        ArrayList list = new ArrayList<>();
        for (E e:
             arr) {
            list.add(e);
        }
        return list;
    }

}    
	//可以声明为静态方法
	

    //测试泛型方法
    @Test
    public void test7(){
        Order order = new Order<>();
        Integer[] arr = new Integer[]{1,2,3};
        //泛型方法在调用时，指明泛型参数的类型。这个类型与类的泛型无关
        List list = order.copyFromArrayToList(arr);
        System.out.println(list);
    }
泛型类和泛型方法的使用情境

DAO:data(base) access object。 数据访问对象

以 *** 作数据库为例。数据库中每一张表都对应Java中的一个类(对象)。

DAO.java : 定义了 *** 作数据库中的表的通用 *** 作。

ORM思想(数据库中的表和Java中的类对应。)

由于不确定需要 *** 作哪张表(不确定 *** 作哪个对象)，但是 *** 作每张表的方法都一样。

此时可以将一个共性 *** 作放在一个泛型类中，其他具体的类去继承这个类，并将这个类声明在泛型参数中。

//DAO:data(base) access object。 数据访问对象
public class DAO {//表的共性 *** 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 false;
    }
    //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 getForList(int index){
        return null;
    }

    //泛型方法
    //举例:获取表中一共有多少条记录？(返回long或int)  获取最大的员工入职时间？(返回Date)
    public  E getValue(){
        return null;
    }
}


public class Customer {//此类对应数据库中的customer表
}

public class CustomerDAO extends DAO{//只能 *** 作某一个表的DAO
}

public class Student {//此类对应数据库中的Student表
}

public class StudentDAO extends DAO{//只能 *** 作某一个表的DAO
}

public class DAOTest {

    @Test
    public void test1(){
        CustomerDAO dao1 = new CustomerDAO();
        dao1.add(new Customer());
        List forList = dao1.getForList(10);

        StudentDAO dao2 = new StudentDAO();
        dao2.add(new Student());
        List list = dao2.getForList(10);
    }
}
泛型在继承方面的体现

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。补充：类A是类B的父类，A 是 B 的父类 
    
    @Test
    public void test8(){
        Object obj = null;
        String str = null;
        //体现多态:String是Object的子类
        obj = str;

        Object[] arr1 = null;
        String[] arr2 = null;
        //多态
        arr1 = arr2;

        List list1 = null;
        List list2 = null;
        //编译不通过。此时的list1和list2的类型不具有子父类关系
//        list1 = list2;
        

        //就好比如下错误，String和Date没有任何的子父类关系。
        Date date = new Date();
//        str = date;

        show1(list1);
        show2(list2);
    }

    public void show2(List list){

    }
    //由于不具备子父类关系方法只能单独写，相较于多态性，范围变小了
    public void show1(List list){

    }


	//类A是类B的父类，A 是 B 的父类
    @Test
    public void test9(){
        AbstractList list1 = null;//AbstractList是ArrayList的父类
        List list2 = null;//List是ArrayList实现的接口
        ArrayList list3 = null;

        list1 = list3;
        list2 = list3;

        //右边相当于ArrayList，左边相当于List
        List list4 = new ArrayList<>();
    }
 
通配符 ? 的使用 

由于虽然类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，这种关系的存在导致不能使用多态性，对于一些共同的方法还需要单独定义。这对我们来说很不方便，增加了代码的冗余。
 

为此提出了通配符，找到G 和 G的共同父类,也就是说类A是类B的父类，G 和 G 是没有关系的，二者共同的父类是：G
 

2.通配符的使用
 

通配符：？
 

    
    @Test
    public void test10(){
        List list1 = null;
        List list2 = null;
        //利用通配符"?" 可以找到List、List的共同父类
        List list = null;

        list = list1;
        list = list2;

        print(list1);
        print(list2);
    }
    //利用通配符"?" 可以找到List、List的共同父类,减少代码的冗余
    public void print(List list){
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            //不管你返回什么类型但总归是Object的一个子类。
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println(obj);
        }
    }

 
使用通配符后数据的读取和写入要求 

写入数据(添加):对于List就不能向其内部添加数据。除了添加null之外。
 

读取数据(获取):允许读取数据，读取的数据类型为Object
 

		List list3 = new ArrayList<>();
        list3.add("AA");
        list3.add("BB");
        list3.add("CC");
        list3.add("DD");
        list = list3;
        //添加(写入):对于List就不能向其内部添加数据。
        //除了添加null之外。
		//解释：由于不确定类型，有可能你添加的数据类型比要求的数据类型还大，根据多态性，就会导致出错，所以不能添加数据
//        list.add("aa");
//        list.add("?");
        list.add(null);

        //获取(读取):允许读取数据，读取的数据类型为Object
        Object o = list.get(0);//不管返回什么类型，但总归是Object的子类
        System.out.println(o);

 

在 “通配符 ? 的使用” 这一段落中示例代码中遍历 *** 作就是读取数据。
 
有限制条件的通配符的使用 

3.有限制条件的通配符的使用
 

？ 可以类比 (-∞，+∞)；？ extends A表示(-∞,A] ;？ super A 表示[A,+∞)
 

总结：
 

？ extends A :
 

​ G<？ extends A> 可以作为G 和 G 的父类，其中B是A的子类
 

？ super A:
 

​ G<？ super A> 可以作为G 和 G 的父类，其中B是A的父类
 

    
    @Test
    public void test11(){
        List list1 = null;
        List list2 = null;

        List list3 = null;
        List list4 = null;
        List list5 = null;

        //说明 ? extends Person 表示小于等于Person
        list1 = list3;
        list1 = list4;
//        list1 = list5;//编译不通过

        //说明 ? super Person 表示大于等于Person
//        list2 = list3;//编译不通过
        list2 = list4;
        list2 = list5;


        //有限制条件的通配符在写入和读取数据
        //读取数据：
        list1 = list3;
        Person p = list1.get(0);
        //编译不通过
//        Student s = list1.get(0);

        list2 = list4;
        Object obj = list2.get(0);
        //编译不通过
//        Person obj = list2.get(0);

        //写入数据时
        //编译不通过
//        list1.add(new Student());因为 ? extends Person 表示小于等于Person，数据类型有可能比Student还小

        //? super Person 表示大于等于Person,所以数据类型也大于等于Person，根据多态可以添加比其小的。
        list2.add(new Person());
        list2.add(new Student());
    }
 

注意有限制条件的通配符在写入和读取数据时跟之前有些许不同。
 

根据面向对象知识分析：
 

? extends Person读取数据时返回值可以缩小Person
 

? super Person读取数据时返回值是Object
 

? extends Person不可以写入数据(除了null)
 

? super Person可以写入Person类及其子类的对象。
 
练习 

定义个泛型类 DAO，在其中定义一个 Map 成员变量，Map 的键为 String 类型，值为 T 类型。
 定义一个 User 类：
 该类包含：private 成员变量（int 类型） id，age；（String 类型）name。
 定义一个测试类：
 创建 DAO 类的对象， 分别调用其 save、get、update、list、delete 方法来 *** 作 User 对象， 使用 Junit 单元测试类进行测试。
 

public class DAO {
    //后面的方法中用到了map，所以要先初始化
    private Map map = new HashMap<>();

    //保存 T 类型的对象到 Map 成员变量中
    public void save(String id,T entity){
        map.put(id,entity);
    }

    //从 map 中获取 id 对应的对象
    public T get(String id){
        return map.get(id);
    }

    //替换 map 中key 为id 的内容,改为 entity 对象
    public void update(String id,T entity){
        //需要先判断是否存在这个id
        if (map.containsKey(id)){
            map.put(id,entity);
        }
    }

    //返回 map 中存放的所有 T 对象
    public List list(){
        

        //解决思路，通过遍历，将数据取出来放入数组List
        Collection values = map.values();
        Iterator iterator = values.iterator();
        ArrayList list = new ArrayList<>();
        while (iterator.hasNext()){
            T next = iterator.next();
            list.add(next);
        }
        return list;
    }

    //删除指定 id 对象
    public void delete(String id){
        map.remove(id);
    }
}



public class User {
    private int id;
    private String name;

    public User() {
    }

    public User(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + ''' +
                '}';
    }
	//User作为value，应该重新equals()方法
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return id == user.id && Objects.equals(name, user.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name);
    }
}


public class DaoTest {
    public static void main(String[] args) {
        DAO dao = new DAO<>();
        dao.save("1001",new User(1001,"周杰伦"));
        dao.save("1002",new User(1002,"汪苏泷"));
        dao.save("1003",new User(1003,"许嵩"));
        User user = dao.get("1001");
        System.out.println(user);
        dao.update("1003",new User(1003,"毛不易"));
        dao.delete("1003");
        List list = dao.list();
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}


					
										


					

						
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