Java刷题知识点之泛型概念的提出、什么是泛型、泛型在集合中的应用、泛型类、泛型方法、泛型接口、泛型限定上限、泛型限定下限、 什么时候使用上限？泛型限定通配符的体现...
本文共 16851 字，大约阅读时间需要 56 分钟。
先来看个泛型概念提出的背景的例子。
GenericDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;public class GenericDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList(); al.add("abc");//public boolean add(Object obj) al.add("hahah"); al.add(4);//al.add(new Integer(4)); Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = (String)it.next();//1处 System.out.println(str); } }}
输出
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String at zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.GenericDemo.main(GenericDemo.java:20)abchahah
以上是运行时期出现问题了。
定义了一个List类型的集合，先向其中加入了两个字符串类型的值，随后加入一个Integer类型的值。这是完全允许的，因为此时list默认的类型为Object类型。在之后的循环中，由于忘记了之前在list中也加入了Integer类型的值或其他编码原因，很容易出现类似于//1中的错误。因为编译阶段正常，而运行时会出现“java.lang.ClassCastException”异常。因此，导致此类错误编码过程中不易发现。
在如上的编码过程中，我们发现主要存在两个问题：
1.当我们将一个对象放入集合中，集合不会记住此对象的类型，当再次从集合中取出此对象时，改对象的编译类型变成了Object类型，但其运行时类型任然为其本身类型。
2.因此，//1处取出集合元素时需要人为的强制类型转化到具体的目标类型，且很容易出现“java.lang.ClassCastException”异常。
那么有没有什么办法可以使集合能够记住集合内元素各类型，且能够达到只要编译时不出现问题，运行时就不会出现“java.lang.ClassCastException”异常呢？答案就是使用泛型。
再次修改，GenericDemo.java
这就是，将运行时期的问题ClassCastException转到了编译时期。
再次修改，GenericDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;public class GenericDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList (); al.add("abc");//public boolean add(Object obj) al.add("hahah");// al.add(4);//al.add(new Integer(4));//1处 Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next();//2处 System.out.println(str); } }} 采用泛型写法后，在//1处想加入一个Integer类型的对象时会出现编译错误，通过List<String>，直接限定了list集合中只能含有String类型的元素，从而在//2处无须进行强制类型转换，因为此时，集合能够记住元素的类型信息，编译器已经能够确认它是String类型了。
结合上面的泛型定义，我们知道在List<String>中，String是类型实参，也就是说，相应的List接口中肯定含有类型形参。且get()方法的返回结果也直接是此形参类型（也就是对应的传入的类型实参）。
什么是泛型？
泛型：jdk1.5出现的安全机制。
我们在编写程序时，经常遇到两个模块的功能非常相似，只是一个是处理int型数据，另一个是处理String类型数据，或者其它自定义类型数据，但是我们没有办法，只能分别写多个方法处理每种数据类型，因为方法的参数类型不同。有没有一种办法，在方法中传入通用的数据类型，这样不就可以合并代码了吗？泛型的出现就是专门解决这个问题的。
使用泛型的好处：
好处： 1、将运行时期的问题ClassCastException转到了编译时期。 2、避免了强制转换的麻烦。<>什么时候用？
当操作的引用数据类型不确定的时候。就使用<>。将要操作的引用数据类型传入即可.
其实<>就是一个用于接收具体引用数据类型的参数范围。里面是引用类型，要么放类名，要么放接口名，要么放数组名。
在程序中，只要用到了带有<>的类或者接口，就要明确传入的具体引用数据类型 。泛型技术是给编译器使用的技术,用于编译时期。确保了类型的安全。
运行时，会将泛型去掉，生成的class文件中是不带泛型的,这个称为泛型的擦除。
为什么擦除呢？因为为了兼容运行的类加载器。
泛型的补偿：在运行时，通过获取元素的类型进行转换动作。不用使用者在强制转换了。
泛型在集合中的应用
我这里仅仅以集合中的TreeSet为例，
更多集合，请见
GenericDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.Iterator;import java.util.TreeSet;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Person;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.ComparatorByName;public class GenericDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { TreeSet ts = new TreeSet (new ComparatorByName()); ts.add(new Person("lisi8",21)); ts.add(new Person("lisi3",23)); ts.add(new Person("lisi",21)); ts.add(new Person("lis0",20)); Iterator it = ts.iterator(); while(it.hasNext()){ Person p = it.next(); System.out.println(p.getName()+":"+p.getAge()); } }} 因为TreeSet是需要是二叉树，需要进行比较排序。
Person.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;public class Person implements Comparable{ private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public int compareTo(Person p){ // Person p = (Person)obj; int temp = this.age - p.age; return temp==0?this.name.compareTo(p.name):temp; } @Override public int hashCode() { final int prime = 31; int result = 1; result = prime * result + age; result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode()); return result; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null) return false; if (getClass() != obj.getClass()) return false; Person other = (Person) obj; if (age != other.age) return false; if (name == null) { if (other.name != null) return false; } else if (!name.equals(other.name)) return false; return true; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Person:"+getName()+":"+getAge(); }}
ComparatorByName.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.Comparator;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Person;public class ComparatorByName implements Comparator{ public int compare(Person o1, Person o2) { int temp = o1.getName().compareTo(o2.getName()); return temp==0? o1.getAge()-o2.getAge(): temp; }}
什么是泛型类？什么时候用泛型类？泛型类？
在jdk1.5后，使用泛型来接收类中要操作的引用数据类型。
泛型类。什么时候用？当类中的操作的引用数据类型不确定的时候，就使用泛型来表示。
Tool.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;/*public class Tool { private Object object; public Object getObject() { return object; } public void setObject(Object object) { this.object = object; } }*///在jdk1.5后，使用泛型来接收类中要操作的引用数据类型。//泛型类。什么时候用？当类中的操作的引用数据类型不确定的时候，就使用泛型来表示。 public class Tool { private QQ q; public QQ getObject(){ return q; } public void setObject(QQ object){ this.q = object; } /** * 将泛型定义在方法上。 * @param str */ public void show(W str){ System.out.println("show : "+str.toString()); } public void print(QQ str){ System.out.println("print : "+str); } /** * 当方法静态时，不能访问类上定义的泛型。如果静态方法使用泛型，只能将泛型定义在方法上。 * @param obj */ public static void method(Y obj){ System.out.println("method:"+obj); }}
GenericDefineDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Student;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Worker;public class GenericDefineDemo{ /** * @param args */ public static void main(String[] args){ Tool tool = new Tool (); tool.show(new Integer(4));//show : 4 tool.show("abc");//show : abc tool.print("hahah");//print : hahah// tool.print(new Integer(8));//不能 Tool.method("haha");//method:haha Tool.method(new Integer(9));//method:9 } }
Student.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;public class Student extends Person{ public Student(){ super(); } public Student(String name, int age){ super(name, age); } @Override public String toString(){ return "Student:"+getName()+":"+getAge(); }}
Worker.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;public class Worker extends Person{ public Worker(){ super(); } public Worker(String name, int age){ super(name, age); } @Override public String toString(){ return "Worker:"+getName()+":"+getAge(); }}
Person.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;public class Person implements Comparable{ private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public int compareTo(Person p){// Person p = (Person)obj; int temp = this.age - p.age; return temp==0?this.name.compareTo(p.name):temp; } @Override public int hashCode() { final int prime = 31; int result = 1; result = prime * result + age; result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode()); return result; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null) return false; if (getClass() != obj.getClass()) return false; Person other = (Person) obj; if (age != other.age) return false; if (name == null) { if (other.name != null) return false; } else if (!name.equals(other.name)) return false; return true; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Person:"+getName()+":"+getAge(); }}
泛型接口
GenericDefineDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;public class GenericDefineDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { InterImpl in = new InterImpl(); in.show("abc"); InterImpl2 in2 = new InterImpl2 (); in2.show(5); }}//泛型接口，将泛型定义在接口上。 interface Inter { public void show(T t); } class InterImpl2 implements Inter{ public void show(Q q){ System.out.println("show :"+q); } } class InterImpl implements Inter { public void show(String str){ System.out.println("show :"+str); } }
泛型限定上限
GenericAdvanceDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;public class GenericAdvanceDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList (); al.add("abc"); al.add("hehe"); ArrayList al2 = new ArrayList (); al2.add(5); al2.add(67); printCollection(al); printCollection(al2); } /** * 迭代并打印集合中元素。 * @param al */ public static void printCollection(Collection al) { Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next().toString()); } }}
泛型限定下限
GenericAdvanceDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Iterator;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Person;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Student;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Worker;public class GenericAdvanceDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList (); al.add(new Person("abc",30)); al.add(new Person("abc4",34)); ArrayList al2 = new ArrayList (); al2.add(new Student("stu1",11)); al2.add(new Student("stu2",22)); ArrayList al3 = new ArrayList (); al3.add("stu3331"); al3.add("stu33332"); printCollection(al2); printCollection(al); } /** * 迭代并打印集合中元素。 * * 可以对类型进行限定： * ? extends E:接收E类型或者E的子类型对象。上限！ * * ? super E ：接收E类型或者E的父类型。下限！ * @param al */ /*public static void printCollection(Collection al) {//Collection al = new ArrayList () Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){// T str = it.next();// System.out.println(str);// System.out.println(it.next().toString()); Person p = it.next(); System.out.println(p.getName()+":"+p.getAge()); } }*/ public static void printCollection(Collection al){ Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next()); } }}
什么时候使用上限？
GenericAdvanceDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.ArrayList;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Person;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Student;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Worker;public class GenericAdvanceDemo{ /** * @param args */ public static void main(String[] args) { ArrayList al1 = new ArrayList (); al1.add(new Person("abc",30)); al1.add(new Person("abc4",34)); ArrayList al2 = new ArrayList (); al2.add(new Student("stu1",11)); al2.add(new Student("stu2",22)); ArrayList al3 = new ArrayList (); al3.add(new Worker("stu1",11)); al3.add(new Worker("stu2",22)); ArrayList al4 = new ArrayList (); al4.add("abcdeef");// al1.addAll(al4);//错误，类型不匹配。 al1.addAll(al2); al1.addAll(al3); System.out.println(al1.size()); }}/* * 一般在存储元素的时候都是用上限，因为这样取出都是按照上限类型来运算的。不会出现类型安全隐患。 */class MyCollection { public void add(E e){ } public void addAll(MyCollection e){ }}
什么时候使用下限？
GenericAdvanceDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.Comparator;import java.util.Iterator;import java.util.TreeSet;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Person;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Student;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Worker;public class GenericAdvanceDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { TreeSet al1 = new TreeSet (new CompByName()); al1.add(new Person("abc4",34)); al1.add(new Person("abc1",30)); al1.add(new Person("abc2",38)); TreeSet al2 = new TreeSet (new CompByName()); al2.add(new Student("stu1",11)); al2.add(new Student("stu7",20)); al2.add(new Student("stu2",22)); TreeSet al3 = new TreeSet (); al3.add(new Worker("stu1",11)); al3.add(new Worker("stu2",22)); TreeSet al4 = new TreeSet (); al4.add("abcdeef");// al1.addAll(al4);//错误，类型不匹配。// al1.addAll(al2);// al1.addAll(al3);// System.out.println(al1.size()); Iterator it = al2.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next()); } }}/* * class TreeSet * { * Tree(Comparator comp); * } * 什么时候用下限呢？通常对集合中的元素进行取出操作时，可以是用下限。 */class CompByName implements Comparator { public int compare(Person o1, Person o2) { int temp = o1.getName().compareTo(o2.getName()); return temp==0? o1.getAge()-o2.getAge():temp; }}class CompByStuName implements Comparator { public int compare(Student o1, Student o2) { int temp = o1.getName().compareTo(o2.getName()); return temp==0? o1.getAge()-o2.getAge():temp; }}class CompByWorkerName implements Comparator { public int compare(Worker o1, Worker o2) { int temp = o1.getName().compareTo(o2.getName()); return temp==0? o1.getAge()-o2.getAge():temp; }}
泛型限定通配符的体现
GenericAdvanceDemo.java
package zhouls.bigdata.DataFeatureSelection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Comparator;import java.util.Iterator;import java.util.TreeSet;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Person;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Student;import zhouls.bigdata.DataFeatureSelection.Worker;public class GenericAdvanceDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { ArrayList al1 = new ArrayList (); al1.add(new Person("abc",30)); al1.add(new Person("abc4",34)); ArrayList al2 = new ArrayList (); al2.add(new Person("abc22222",30)); al2.add(new Person("abc42222222",34)); ArrayList al4 = new ArrayList (); al4.add("abcdeef"); al4.add("abc"); al1.containsAll(al4);// "abc".equals(new Person("ahahah",20)); } public static void printCollection(Collection al){ Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next().toString()); } }} class MyCollection2 { public boolean containsAll(Collection coll){ return true; }}
泛型的通配符：
? 未知类型。
泛型的限定：
? extends E: 接收E类型或者E的子类型对象。上限 一般存储对象的时候用。比如 添加元素 addAll.? super E: 接收E类型或者E的父类型对象。 下限。
一般取出对象的时候用。比如比较器。本文转自大数据躺过的坑博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/zlslch/p/7574951.html，如需转载请自行联系原作者
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