泛型

2021-04-19

JDK5以后出现了自动装箱，所以在需要引用类型的时候如果是个基本类型也是可以的，是因为有自动装箱。

当我们往集合中存储了String和Integer两种类型时的数据时，而在遍历时都进行String类型的转化时，就会报错。但这个报错在编译期间不会出现，在编译的时候只有警告，只有执行的时候才会出现。于是集合也开始在创建对象的时候明确元素的数据类型，这就是泛型。泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许开发者在编译时检测到非法的类型

泛型：是一种把类型明确的工作推迟到创建对象或者调用方法的时候才去明确的特殊的类型。参数化类型，把类型当作参数一样的传递。泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数

格式：<数据类型> 此处的数据类型只能是引用类型

好处：

1.运行时期的问题提取到了编译期间

2.避免了强制类型转换

3.简化了程序设计，解决了黄色警告线

在API中，如果类，接口，抽象类中出现了<E>，就说明要使用泛型。一般来说就是在集合中使用。

JDK7的新特性：泛型推断。

早期我们使用Object类型可以接收任意的对象类型。但是在实际的使用中，会有类型转换的问题（向上转型是没有任何问题的，但是在向下转型的时候隐含了类型转换的问题），也就存在着隐患，这样的程序是不安全的，所以在JDK5以后Java提供了泛型来解决这个问题，提高程序的安全性。

应用：

1.泛型类：把泛型定义在类上

格式:public class 类名<泛型类型1,…>

注意:泛型类型必须是引用类型

2.泛型方法：把泛型定义在方法上

格式:public <泛型类型> 返回类型方法名(泛型类型 .)

方法可以接收任意的类型

3.泛型接口：把泛型定义在接口上

格式:public interface 接口名<泛型类型1…>

实现类在实现接口的时候：

1.已经知道是什么类型的了：

public class InterImpl implements Inter{}

\2. 还不知道是什么类型：(这种情况用的比较多)

public class InterImpl implements Inter{}

泛型通配符：泛型如果写的时候，前后必须一致（ArrayList array=new ArrayList(); 这里的前后两个T必须一致，？可以表示任意）

\1. <?>:任意类型，如果没有明确，那么就是Object以及任意的Java类了

\2. <? extends E>：向下限定，E及其子类

\3. <? super E>：向上限定，E及其父类

例子

public class GlmapperGeneric<T> {
  	private T t;
    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }


    public static void main(String[] args) {
        // do nothing
    }


  /**
    * 不指定类型
    */
  public void noSpecifyType(){
    GlmapperGeneric glmapperGeneric = new GlmapperGeneric();
    glmapperGeneric.set("test");
    // 需要强制类型转换
    String test = (String) glmapperGeneric.get();
    System.out.println(test);
  }

  /**
    * 指定类型
    */
  public void specifyType(){
    GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric();
    glmapperGeneric.set("test");
    // 不需要强制类型转换
    String test = glmapperGeneric.get();
    System.out.println(test);
  }
}
 specifyType 方法中省去了强制转换，可以在编译时候检查类型安全，可以用在类，方法，接口上

通配符 T，E，K，V，？

？表示不确定的 java 类型
T (type) 表示具体的一个java类型
K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value
E (element) 代表Element

？无界通配符

一个父类 Animal 和几个子类，如狗、猫等，现在我需要一个动物的列表，我的第一个想法是像这样的：

1	List<Animal> listAnimals

但是老板的想法确实这样的：

1	List<? extends Animal> listAnimals

为什么要使用通配符而不是简单的泛型呢？通配符其实在声明局部变量时是没有什么意义的，但是当你为一个方法声明一个参数时，它是非常重要的。

static int countLegs (List<? extends Animal > animals ) {
    int retVal = 0;
    for ( Animal animal : animals )
    {
        retVal += animal.countLegs();
    }
    return retVal;
}

static int countLegs1 (List< Animal > animals ){
    int retVal = 0;
    for ( Animal animal : animals )
    {
        retVal += animal.countLegs();
    }
    return retVal;
}

public static void main(String[] args) {
    List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
  // 不会报错
    countLegs( dogs );
 // 报错
    countLegs1(dogs);
}

当调用 countLegs1 时，就会飘红，提示的错误信息如下：

所以，对于不确定或者不关心实际要操作的类型，可以使用无限制通配符（尖括号里一个问号，即 <?> ），表示可以持有任何类型。像 countLegs 方法中，限定了上届，但是不关心具体类型是什么，所以对于传入的 Animal 的所有子类都可以支持，并且不会报错。而 countLegs1 就不行。

上界通配符 < ? extends E>

上届：用 extends 关键字声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的子类。

在类型参数中使用 extends 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的子类，这样有两个好处：

如果传入的类型不是 E 或者 E 的子类，编译不成功
泛型中可以使用 E 的方法，要不然还得强转成 E 才能使用

private <K extends A, E extends B> E test(K arg1, E arg2){
    E result = arg2;
    arg2.compareTo(arg1);
    //.....
    return result;
}

类型参数列表中如果有多个类型参数上限，用逗号分开

下界通配符 < ? super E>

下界: 用 super 进行声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的父类型，直至 Object

在类型参数中使用 super 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的父类。

private <T> void test(List<? super T> dst, List<T> src){
    for (T t : src) {
        dst.add(t);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
    List<Animal> animals = new ArrayList<>();
    new Test3().test(animals,dogs);
}
// Dog 是 Animal 的子类
class Dog extends Animal {

}

dst 类型 “大于等于” src 的类型，这里的“大于等于”是指 dst 表示的范围比 src 要大，因此装得下 dst 的容器也就能装 src 。

？和 T 的区别

？和 T 都表示不确定的类型，区别在于我们可以对 T 进行操作，但是对？不行，比如如下这种：

// 可以
T t = operate();

// 不可以
？car = operate();

简单总结下：

T 是一个确定的类型，通常用于泛型类和泛型方法的定义，？是一个不确定的类型，通常用于泛型方法的调用代码和形参，不能用于定义类和泛型方法。

区别1：通过 T 来确保泛型参数的一致性

// 通过 T 来 确保 泛型参数的一致性
public <T extends Number> void
test(List<T> dest, List<T> src)

//通配符是 不确定的，所以这个方法不能保证两个 List 具有相同的元素类型
public void
test(List<? extends Number> dest, List<? extends Number> src)

像下面的代码中，约定的 T 是 Number 的子类才可以，但是申明时是用的 String ，所以就会飘红报错。

不能保证两个 List 具有相同的元素类型的情况

GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric<>();
List<String> dest = new ArrayList<>();
List<Number> src = new ArrayList<>();
glmapperGeneric.testNon(dest,src);

上面的代码在编译器并不会报错，但是当进入到 testNon 方法内部操作时（比如赋值），对于 dest 和 src 而言，就还是需要进行类型转换。

区别2：类型参数可以多重限定而通配符不行

使用 & 符号设定多重边界（Multi Bounds)，指定泛型类型 T 必须是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子类型，此时变量 t 就具有了所有限定的方法和属性。对于通配符来说，因为它不是一个确定的类型，所以不能进行多重限定。

区别3：通配符可以使用超类限定而类型参数不行

类型参数 T 只具有一种类型限定方式：

1	T extends A

但是通配符 ? 可以进行两种限定：

1 2	? extends A ? super A

`Class<T>`和 `Class<?>`区别

前面介绍了？和 T 的区别，那么对于，Class<T>和 <Class<?>又有什么区别呢？Class<T>和 Class<?>

最常见的是在反射场景下的使用，这里以用一段发射的代码来说明下。

// 通过反射的方式生成  multiLimit
// 对象，这里比较明显的是，我们需要使用强制类型转换
MultiLimit multiLimit = (MultiLimit)
Class.forName("com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit").newInstance();

对于上述代码，在运行期，如果反射的类型不是 MultiLimit 类，那么一定会报 java.lang.ClassCastException 错误。

对于这种情况，则可以使用下面的代码来代替，使得在在编译期就能直接检查到类型的问题：

Class<T>在实例化的时候，T 要替换成具体类。Class<?>它是个通配泛型，? 可以代表任何类型，所以主要用于声明时的限制情况。比如，我们可以这样做申明：

// 可以
public Class<?> clazz;
// 不可以，因为 T 需要指定类型
public Class<T> clazzT;

所以当不知道定声明什么类型的 Class 的时候可以定义一个Class<?>。

那如果也想 public Class<T> clazzT;这样的话，就必须让当前的类也指定 T ，

public class Test3<T> {
    public Class<?> clazz;
    // 不会报错
    public Class<T> clazzT;