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Java-泛型

发表于 2022-02-04 更新于 2022-12-03 分类于 Java 阅读次数： Valine：

Java-泛型

泛型的概念

泛型的使用

泛型的使用
* 1.jdk 5.0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 在实例化集合类时，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，都指定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。
*
* 3.如何自定义泛型结构：泛型类、泛型接口；泛型方法。见 GenericTest1.java

代码示例：

public class GenericTest {


    //在集合中使用泛型之前的情况：
    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        //需求：存放学生的成绩
        list.add(78);
        list.add(76);
        list.add(89);
        list.add(88);
        //问题一：类型不安全
//        list.add("Tom");

        for(Object score : list){
            //问题二：强转时，可能出现ClassCastException
            int stuScore = (Integer) score;

            System.out.println(stuScore);

        }

    }

    //在集合中使用泛型的情况：以ArrayList为例
    @Test
    public void test2(){
       ArrayList<Integer> list =  new ArrayList<Integer>();

        list.add(78);
        list.add(87);
        list.add(99);
        list.add(65);
        //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){
//            //避免了强转操作
//            int stuScore = score;
//
//            System.out.println(stuScore);
//
//        }
        //方式二：
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            int stuScore = iterator.next();
            System.out.println(stuScore);
        }

    }

    //在集合中使用泛型的情况：以HashMap为例
    @Test
    public void test3(){
//        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
        //jdk7新特性：类型推断
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();

        map.put("Tom",87);
        map.put("Jerry",87);
        map.put("Jack",67);

//        map.put(123,"ABC");
        //泛型的嵌套
        Set<Map.Entry<String,Integer>> entry = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entry.iterator();

        while(iterator.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> e = iterator.next();
            String key = e.getKey();
            Integer value = e.getValue();
            System.out.println(key + "----" + value);
        }

    }


}

对集合2的练习三使用泛型

/**
 * 定义一个Employee类。
 该类包含：private成员变量name,age,birthday，其中 birthday 为 MyDate 类的对象；
 并为每一个属性定义 getter, setter 方法；
 并重写 toString 方法输出 name, age, birthday

 * @author shkstart
 * @create 2019 上午 10:22
 */
public class Employee implements Comparable<Employee>{
    private String name;
    private int age;
    private MyDate birthday;

    public Employee(String name, int age, MyDate birthday) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.birthday = birthday;
    }

    public Employee() {

    }

    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;
    }

    public MyDate getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(MyDate birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", birthday=" + birthday +
                '}';
    }

    //指明泛型时的写法
    @Override
    public int compareTo(Employee o) {
        return this.name.compareTo(o.name);
    }

    //没有指明泛型时的写法
    //按 name 排序
//    @Override
//    public int compareTo(Object o) {
//        if(o instanceof Employee){
//            Employee e = (Employee)o;
//            return this.name.compareTo(e.name);
//        }
////        return 0;
//        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
//    }
}

/**
 * 创建该类的 5 个对象，并把这些对象放入 TreeSet 集合中（下一章：TreeSet 需使用泛型来定义）
 分别按以下两种方式对集合中的元素进行排序，并遍历输出：

 1). 使Employee 实现 Comparable 接口，并按 name 排序
 2). 创建 TreeSet 时传入 Comparator对象，按生日日期的先后排序。

 *
 * @author shkstart
 * @create 2019 上午 10:23
 */
public class EmployeeTest {

    //问题二：按生日日期的先后排序。
    @Test
    public void test2(){

        TreeSet<Employee> set = new TreeSet<>(new Comparator<Employee>() {
            //使用泛型以后的写法
            @Override
            public int compare(Employee o1, Employee o2) {
                MyDate b1 = o1.getBirthday();
                MyDate b2 = o2.getBirthday();

                return b1.compareTo(b2);
            }
            //使用泛型之前的写法
            //@Override
//            public int compare(Object o1, Object o2) {
//                if(o1 instanceof Employee && o2 instanceof Employee){
//                    Employee e1 = (Employee)o1;
//                    Employee e2 = (Employee)o2;
//
//                    MyDate b1 = e1.getBirthday();
//                    MyDate b2 = e2.getBirthday();
//                    //方式一：
////                    //比较年
////                    int minusYear = b1.getYear() - b2.getYear();
////                    if(minusYear != 0){
////                        return minusYear;
////                    }
////                    //比较月
////                    int minusMonth = b1.getMonth() - b2.getMonth();
////                    if(minusMonth != 0){
////                        return minusMonth;
////                    }
////                    //比较日
////                    return b1.getDay() - b2.getDay();
//
//                    //方式二：
//                    return b1.compareTo(b2);
//
//                }
////                return 0;
//                throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
//            }
        });

        Employee e1 = new Employee("liudehua",55,new MyDate(1965,5,4));
        Employee e2 = new Employee("zhangxueyou",43,new MyDate(1987,5,4));
        Employee e3 = new Employee("guofucheng",44,new MyDate(1987,5,9));
        Employee e4 = new Employee("liming",51,new MyDate(1954,8,12));
        Employee e5 = new Employee("liangzhaowei",21,new MyDate(1978,12,4));

        set.add(e1);
        set.add(e2);
        set.add(e3);
        set.add(e4);
        set.add(e5);

        Iterator<Employee> iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }


    //问题一：使用自然排序
    @Test
    public void test1(){
        TreeSet<Employee> set = new TreeSet<Employee>();

        Employee e1 = new Employee("liudehua",55,new MyDate(1965,5,4));
        Employee e2 = new Employee("zhangxueyou",43,new MyDate(1987,5,4));
        Employee e3 = new Employee("guofucheng",44,new MyDate(1987,5,9));
        Employee e4 = new Employee("liming",51,new MyDate(1954,8,12));
        Employee e5 = new Employee("liangzhaowei",21,new MyDate(1978,12,4));

        set.add(e1);
        set.add(e2);
        set.add(e3);
        set.add(e4);
        set.add(e5);

        Iterator<Employee> iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Employee employee = iterator.next();
            System.out.println(employee);
        }
    }
}

/**
 * MyDate类包含:
 private成员变量year,month,day；并为每一个属性定义 getter, setter 方法；

 * @author shkstart
 * @create 2019 上午 10:21
 */
public class MyDate implements Comparable<MyDate>{
    private int year;
    private int month;
    private int day;

    public MyDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }

    public MyDate() {

    }

    public int getYear() {
        return year;
    }

    public void setYear(int year) {
        this.year = year;
    }

    public int getMonth() {
        return month;
    }

    public void setMonth(int month) {
        this.month = month;
    }

    public int getDay() {
        return day;
    }

    public void setDay(int day) {
        this.day = day;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyDate{" +
                "year=" + year +
                ", month=" + month +
                ", day=" + day +
                '}';
    }


//    @Override
//    public int compareTo(Object o) {
//        if(o instanceof MyDate){
//            MyDate m = (MyDate)o;
//
//            //比较年
//            int minusYear = this.getYear() - m.getYear();
//            if(minusYear != 0){
//                return minusYear;
//            }
//            //比较月
//            int minusMonth = this.getMonth() - m.getMonth();
//            if(minusMonth != 0){
//                return minusMonth;
//            }
//            //比较日
//            return this.getDay() - m.getDay();
//        }
//
//        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
//
//    }

    @Override
    public int compareTo(MyDate m) {
        //比较年
        int minusYear = this.getYear() - m.getYear();
        if(minusYear != 0){
            return minusYear;
        }
        //比较月
        int minusMonth = this.getMonth() - m.getMonth();
        if(minusMonth != 0){
            return minusMonth;
        }
        //比较日
        return this.getDay() - m.getDay();
    }
}

自定义泛型结构

自定义泛型结构：泛型类、泛型接口

自定义泛型结构：泛型方法

使用场景

数据库DAO

两个问题

泛型在继承方面的体现
通配符的使用

1.泛型在继承方面的体现

/*
    1. 泛型在继承方面的体现

      虽然类A是类B的父类，但是G<A> 和G<B>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<G> 是 B<G> 的父类

     */
    @Test
    public void test1(){

        Object obj = null;
        String str = null;
        obj = str;

        Object[] arr1 = null;
        String[] arr2 = null;
        arr1 = arr2;
        //编译不通过
//        Date date = new Date();
//        str = date;
        List<Object> list1 = null;
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        //此时的list1和list2的类型不具有子父类关系
        //编译不通过
//        list1 = list2;
        /*
        反证法：
        假设list1 = list2;
           list1.add(123);导致混入非String的数据。出错。

         */

        show(list1);
        show1(list2);

    }



    public void show1(List<String> list){

    }

    public void show(List<Object> list){

    }

    @Test
    public void test2(){

        AbstractList<String> list1 = null;
        List<String> list2 = null;
        ArrayList<String> list3 = null;

        list1 = list3;
        list2 = list3;

        List<String> list4 = new ArrayList<>();

    }

2.通配符的使用

有限制的通配符

 /*
    2. 通配符的使用
       通配符：?

       类A是类B的父类，G<A>和G<B>是没有关系的，二者共同的父类是：G<?>


     */

    @Test
    public void test3(){
        List<Object> list1 = null;
        List<String> list2 = null;

        List<?> list = null;

        list = list1;
        list = list2;
        //编译通过
//        print(list1);
//        print(list2);


        //
        List<String> list3 = new ArrayList<>();
        list3.add("AA");
        list3.add("BB");
        list3.add("CC");
        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。
//        list.add("DD");
//        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);
        System.out.println(o);


    }

    public void print(List<?> list){
        Iterator<?> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println(obj);
        }
    }

    /*
    3.有限制条件的通配符的使用。
        ? extends A:
                G<? extends A> 可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的子类

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

     */
    @Test
    public void test4(){

        List<? extends Person> list1 = null;
        List<? super Person> list2 = null;

        List<Student> list3 = new ArrayList<Student>();
        List<Person> list4 = new ArrayList<Person>();
        List<Object> list5 = new ArrayList<Object>();

        list1 = list3;
        list1 = list4;
//        list1 = list5;

//        list2 = list3;
        list2 = list4;
        list2 = list5;

        //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：
        //编译不通过
//        list1.add(new Student());

        //编译通过
        list2.add(new Person());
        list2.add(new Student());

    }

练习

代码：

/**
 * 定义个泛型类 DAO<T>，在其中定义一个Map 成员变量，Map 的键为 String 类型，值为 T 类型。

 分别创建以下方法：
 public void save(String id,T entity)： 保存 T 类型的对象到 Map 成员变量中
 public T get(String id)：从 map 中获取 id 对应的对象
 public void update(String id,T entity)：替换 map 中key为id的内容,改为 entity 对象
 public List<T> list()：返回 map 中存放的所有 T 对象
 public void delete(String id)：删除指定 id 对象

 *
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:34
 */
public class DAO<T> {

    private Map<String,T> map = new HashMap<String,T>();
    //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){
        if(map.containsKey(id)){
            map.put(id,entity);
        }
    }
    //返回 map 中存放的所有 T 对象
    public List<T> list(){
        //错误的：
//        Collection<T> values = map.values();
//        return (List<T>) values;
        //正确的：
        ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
        Collection<T> values = map.values();
        for(T t : values){
            list.add(t);
        }
        return list;

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

}

/**
 * 定义一个 User 类：
 该类包含：private成员变量（int类型） id，age；（String 类型）name。

 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:44
 */
public class User {

    private int id;
    private int age;
    private String name;

    public int getId() {
        return id;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public User(int id, int age, String name) {

        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public User() {

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (id != user.id) return false;
        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = id;
        result = 31 * result + age;
        result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
        return result;
    }
}

/**
 * 创建 DAO 类的对象， 分别调用其 save、get、update、list、delete 方法来操作 User 对象，
 使用 Junit 单元测试类进行测试。

 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:45
 */
public class DAOTest {

    public static void main(String[] args) {
        DAO<User> dao = new DAO<User>();

        dao.save("1001",new User(1001,34,"周杰伦"));
        dao.save("1002",new User(1002,20,"昆凌"));
        dao.save("1003",new User(1003,25,"蔡依林"));

        dao.update("1003",new User(1003,30,"方文山"));

        dao.delete("1002");

        List<User> list = dao.list();
//        System.out.println(list);
        list.forEach(System.out::println);



    }

}

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