Java中Generics的使用
1.Java的Generics与C++的Template
由于Java的Generics设计在C++的Template之后,因此Java的Generics设计吸取Template的很多经验和教训。首先,与Template不同的是,Generics的声明是需要进行类型检查的,而Template不提供这一功能,这使得Generics的使用更加安全。另外,Java的Generics程序只需要编译一次,以后所有程序就可以复用这个类字节码,而Template的实现是为每一个使用Template变量编译成一个新类,这会引起一定的冗余代码。
2.Generics的定义:
2.1类和接口定义
以下是最简单的Generics类定义,定义了一个参数化类型T1:
interface MyList<T1> {….. }
以下是支持多个参数化类型的接口:
interface MyList<T1,T2,T3> {….. }
Java支持带有限制的参数化类型。在下面的例子中,T1的类型必须实现类Comparable接口,T2类型必须为Component类的子类。
interface MyList<T1 implements Comparable, T2 extends Component> {}
复杂的定义可以带有限定的声明,甚至可以使用向前引用。
class Test<A implements ConvertibleTo<B>, B implements ConvertibleTo<A>{}
对于class的定义,基本与interface相同,此处不再详述。
2.2 方法的定义
在方法中,通过定义参数化类型,可以提高方法的抽象级别,提高其可复用性。方法的参数化类型列表放在方法修饰符的后面,返回值的前面。如:
public static <Elem> void swap(Elem[] a,int i,int j)
Elem temp=a[i];
a[i]=a[j]
a[j]=temp;
}
2.3 实际例子
一但Java语言支持了Generics,Collection中的大部分类将用Generics方式重写。例:使用Generics重写的Hashtable的定义
public class Hashtable<K,V>
extends Dictionary<K,V>
implements Map<K,V>, java.lang.Cloneable, java.io.Serializable {
public V put(K key, V value) {……}
…….
}
与以前的Hashtable定义不同的是,它增加了两个用于表达Key和Value参数化类型(K,V),由于Dictionary和Map都将支持Generics,因此它们都使用Generics的表达方式。
3.Generics的使用:
3.1 创建对象
Generics类在使用之前,必须按照定义进行初始化,设置参数化类型的实际类型,以下是构造Hashtable和Vector的一些例子。
Hashtable<Integer,String> ht1=new Hashtable<Integer,String>();
Hashtable<Integer,String> ht2=null;
Vector<String> v1=new Vector<String>();
Vector<Integer> v2=new Vector<Integ
3.2 Generics对象的类
在上例中,对于v1和v2对象来说,它们都是Vector类的对象,它们有相同的Class类型,换句话说,在运行时,以下表达式为真。虽然它们使用不同的参数类型创建,但是它们的Class类型是相同的。 Assert(V1.getClass().equals(v2.getClass()));
但是,如果我们定义一个 带有Vector参数的方法,在调用该方法时,传入一个Vector的对象,这将会导致编译失败。这是因为在编译时,这两个对象被当作不同的类型。
void method(Vector<String> v) {};
…
Vector<Integer> v2=new Vector<Integer>();
method(v2);//编译失败
3.3 类的强制转换
对于Generics类的强制转化的原理,我们可以使用通用的转化规则进行操作。需要注意的一点是,同一个Generics类所定义的不同参数化类型的对象之间是不能进行转化的。例如Vector和Vector之间就是不能转化的。另外,Object也不能够转化成Generics类型,但是Generics类可以转化成Object。
以下是一些转化的例子
Class Dictionary<A,B> extends Object{}
Class Hashtable<A,B> extends Dictionary<A,B> {}
Dictionary<String,Integer> d=new Dictionary<String,Integer>();
Hashtable<String,Integer> h=new Hashtable <String,Integer>();
Hashtable<Float,Double> hfd=new Hashtable<Float,Double>();
Object o=new Object();
1) d= (Dictionary<String,Integer>)h//编译成功,运行成功;它们具有父子类关系。
2) h=(Hashtable<String,Integer>)d;// 编译成功,运行失败;它们具有父子类关系。
3) h=(Hashtable<String,Integer>)o;//编译失败,Object不能转化成Generics类;
4) hfd=(Hashtable<Float,Double>)d;//编译失败;
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