Java泛型知識點有哪些

本篇內容介紹了“Java泛型知識點有哪些”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

 一 什么是泛型

Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一個新特性,  泛型提供了編譯時類型安全檢測機制，該機制允許程序員在編譯時檢測到非法的類型。

簡單理解就是：泛型指定編譯時的類型，減少運行時由于對象類型不匹配引發的異常。其主要用途是提高我們的代碼的復用率。

我們Java標準庫中的ArrayList就是泛型使用的典型應用：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {               ......      public ArrayList(Collection<? extends E> c) {         elementData = c.toArray();         if ((size = elementData.length) != 0) {             // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)             if (elementData.getClass() != Object[].class)                 elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);         } else {             // replace with empty array.             this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;         }     }      public void sort(Comparator<? super E> c) {         final int expectedModCount = modCount;         Arrays.sort((E[]) elementData, 0, size, c);         if (modCount != expectedModCount) {             throw new ConcurrentModificationException();         }         modCount++;     }       .....      public E get(int index) {         rangeCheck(index);          return elementData(index);     }      public boolean add(E e) {         ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!         elementData[size++] = e;         return true;     }  }

•  源碼中，ArrayList

  中的E稱為類型參數變量，而整個ArrayList我們稱為泛型類型。  我們可以指定除基本類型之外的任何類型，如：ArrayList。

• 源碼中Collection 中? 通配符類型 表示類型的上界，表示參數化類型的可能是T 或是  T的子類。

• 源碼中Comparator 表示類型下界(Java  Core中叫超類型限定)，表示參數化類型是此類型的超類型(父類型)，直至Object。

二 extends和super通配符

在定義泛型類型Generic的時候，也可以使用extends通配符來限定T的類型：

public class Generic<T extends Number> { ... }

現在，我們只能定義：

Generic<Number> p1 = null; Generic<Integer> p2 = new Generic<>(1, 2); Generic<Double> p3 = null;

因為Number、Integer和Double都符合。

非Number類型將無法通過編譯：

Generic<String> p1 = null; // compile error! Generic<Object> p2 = null; // compile error!

因為String、Object都不符合，因為它們不是Number類型或Number的子類。

我們看一個例子：

public class Test {      static class Food {      }      static class Fruit extends Food {     }      static class Apple extends Fruit {     }      static class Orange extends Fruit {     }      public void testExtend() {         List<? extends Fruit> list = new ArrayList<Apple>();          //無法安全添加任何具有實際意義的元素,報錯,extends為上界通配符,只能取值,不能放.         //因為Fruit的子類不只有Apple還有Orange,這里不能確定具體的泛型到底是Apple還是Orange，所以放入任何一種類型都會報錯          //list.add(new Apple());         //list.add(new Orange());          //可以添加null，因為null可以表示任何類型         list.add(null);          //可以正常獲取，用java多態         Food foot = list.get(0);         Apple apple = (Apple) list.get(0);     }      public void testSuper() {         List<? super Fruit> list = new ArrayList<Fruit>();          //super為下界通配符，可以存放元素，但是也只能存放當前類或者子類的實例，以當前的例子來講，         list.add(new Fruit());         list.add(new Apple());          //無法確定Fruit的父類是否只有Food一個(Object是超級父類)         //因此放入Food的實例編譯不通過，只能放自己的實例 或者根據java多態的特性放子類實例         //list.add(new Food());         //List<? super Fruit> list2 = new ArrayList<Apple>();         //Fruit fruit = list.get(0); //不能確定返回類型      }  }

在testExtend方法中，因為泛型中用的是extends，在向list中存放元素的時候，我們并不能確定List中的元素的具體類型，即可能是Apple也可能是Orange。因此調用add方法時，不論傳入new  Apple()還是new Orange()，都會出現編譯錯誤。

理解了extends之后，再看super就很容易理解了，即我們不能確定testSuper方法的參數中的泛型是Fruit的哪個父類，因此在調用get方法時只能返回Object類型。結合extends可見，在獲取泛型元素時，使用extends獲取到的是泛型中的上邊界的類型(本例子中為Fruit),范圍更小。

總結：

• 在使用泛型時，存取元素時用super。

• 獲取元素時，用extends。

有了上面的結論我們看下Java標準庫的Collections類定義的copy()方法，這個copy()方法的定義就完美地展示了extends和super的意圖：

• copy()方法內部不會讀取dest，因為不能調用dest.get()來獲取T的引用;

• copy()方法內部也不會修改src，因為不能調用src.add(T)。

public class Collections {     // 把src的每個元素復制到dest中:     public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) {         for (int i=0; i<src.size(); i++) {             T t = src.get(i);             dest.add(t);         }     } }

三 泛型擦除

Java的泛型是偽泛型，這是因為Java在編譯期間，所有的泛型信息都會被擦掉，正確理解泛型概念的首要前提是理解類型擦除。Java的泛型基本上都是在編譯器這個層次上實現的，在生成的字節碼中是不包含泛型中的類型信息的，使用泛型的時候加上類型參數，在編譯器編譯的時候會去掉，這個過程成為類型擦除

我們看一個示例：

public class Test2 {      public static void main(String[] args) {         Map<String, Animal> map = new HashMap<>();         Animal animal = new Animal();         animal.setVegetarian(true);         animal.setEats("fish");         map.put("cat", animal);          String json = new Gson().toJson(map);         System.out.println(json);          Map<String, Animal> jsonToMap = fromJson(json);         System.out.println(jsonToMap);          Animal animal1 = jsonToMap.get("cat");         System.out.println(animal1.getEats());     }      public static <T> T fromJson(String str) {         return new Gson().fromJson(str, new TypeToken<T>() {         }.getType());     }  }

上的代碼運行會提示如下異常：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.google.gson.internal.LinkedTreeMap cannot be cast to com.uaf.rabbitmq.producer.Animal     at com.uaf.rabbitmq.producer.Test2.main(Test2.java:30)

異常原因主要是這句：new  Gson().fromJson(str, new TypeToken() {}.getType());

這句在實際執行的時候，List中的T并未傳入實際的泛型參數，導致Gson按照LinkedTreeMap來解析JSON，以致發生了錯誤;這就是一個在編譯期泛型類型擦除所導致的問題;

解決這個問題我們需要修改fromJson方法

public class Test2 {      public static void main(String[] args) {         Map<String, Animal> map = new HashMap<>();         Animal animal = new Animal();         animal.setVegetarian(true);         animal.setEats("fish");         map.put("cat", animal);          String json = new Gson().toJson(map);         System.out.println(json);          Map<String, Animal> jsonToMap = fromJson(json,          new TypeToken<Map<String, Animal>>() {}.getType());         System.out.println(jsonToMap);          Animal animal1 = jsonToMap.get("cat");         System.out.println(animal1.getEats());      }      public static <T> T fromJson(String str, Type type) {         return new Gson().fromJson(str, type);     }  }

在Gson中提供了TypeToken解決泛型運行時類型擦除問題，TypeToken  這個類來幫助我們捕獲像Map這樣的泛型信息。上文創建了一個匿名內部類，這樣Java編譯器就會把泛型信息編譯到這個匿名內部類里，然后在運行時就可以被getType()方法用反射API提取到。

“Java泛型知識點有哪些”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識可以關注億速云網站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！