Java的泛型机制

泛型是 Java 从 JDK5 开始引入的新特性,本质上是参数化类型,即所操作的数据类型被指定为一个参数。这意味着编写的代码可以被很多不同类型的对象所重用。

1. 泛型的使用方式

1.1 泛型类

用下面的语法可以定义一个泛型类:

class C< T, E, ...>{
private T t;
...
}

常用的泛型标识有 T、E、K、V。

用下面的语法可以创建一个泛型对象:

C<具体的数据类型> c = new C<>();

泛型类有以下注意事项:

  • 如果没有指定具体的数据类型,操作类型是 Object。
  • 泛型的类型参数只能是类类型,不能是基本数据类型。
  • 泛型类型在逻辑上看作多个不同类型,但实际上是相同类型。

用下面的语法可以从泛型类派生子类:

// 子类也是泛型类,要和父类的泛型类型保持一致。但可以添加更多类型。
class Child<T> extends Father<T>
class Child<T, E, K> extends Father<T>
// 子类不是泛型类,父类要明确一个泛型的数据类型
class Child extends Father<String>

1.2 泛型接口

定义方式类似于泛型类。

当需要用一个类实现泛型接口时:

  • 如果实现类不是泛型类,接口要明确数据类型。
  • 如果实现类是泛型类,实现类和接口的泛型类型要一致,但也可以增加更多。

1.3 泛型方法

用下面的语法可以定义一个泛型方法:

public <T, E, ...> void f(){
...
}

泛型类的类型由构造对象时决定,泛型方法的类型由调用方法时决定。

1.4 类型通配符

我们用?作为类型通配符,代表具体的类型实参。

使用extends语句可以代表类型通配符的上限:

类/接口<? extends 实参类型>

要求该泛型的类型,只能是实参类型或者实参类型的子类类型。

使用super语句可以代表类型通配符的下限:

类/接口<? super 实参类型>

带有超类型限定的通配符可以向泛型对象写入,带有子类型限定的通配符可以从泛型对象读取。

2. 类型擦除式泛型

Java 的泛型实现方式是类型擦除的伪泛型。在 Java 中,泛型只在程序源码中存在,编译后的字节码文件中泛型全部被擦除,替换为原来的裸类型,并在相应的位置插入了强制转型代码。

假设我们有下面这段代码:

public static void main(String[] args){
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("hello", "你好");
System.out.pirntln(map.get("hello"));
}

这里向泛型类型为<Stirng, String>的 map 内插入了一个键值对,又从中将值取出。如果我们先将这段 Java 代码编译为 Class 文件,又反编译 Class 文件,实际上会得到以下代码:

public static void main(String[] args){
Map map = new HashMap();
map.put("hello", "你好");
System.out.pirntln((String)map.get("hello"));
}

显然,在前端编译过程中,对象的泛型类型被擦除,转换为了没有泛型的裸类型。而在字节码文件的相关位置插入了强制类型转换代码,从而实现泛型。

类型擦除式的泛型带来了几个严重的问题:

Ⅰ. 不支持基础数据类型的泛型

由于我们无法在 int、long 等基础数据类型和 Object 之间强制转型,所以 Java 的泛型不支持基础数据类型。

Ⅱ. 运行时无法获取泛型类型信息

加入我们想写一个泛型版本的 List 转换为数组的方法,由于不能再运行时获取泛型信息,只能再传入一个元素的类型。

public static <T> T[] convert(List<T> list, Class<T> componentType){
Tp[] array = (T[])Array.newInstance(componentType, list.size());
}

Ⅲ. 无法正常的实现重载等功能

例如两个方法我们试图依赖泛型类型不同来实现重载,就会发生编译错误。因为泛型类型在前端编译器被擦除了,变成了两个一模一样的方法。

3. 桥接方法的机制

当一个类实现一个泛型接口时,泛型接口在编译后类型被擦除,这样我们在实现类中就不能找到对应接口的实现方法。为了解决这个问题,Java 在编译相关类时使用了一个桥接方法的机制,通过为实现类新增一个桥接方法,来实现类型擦除后接口的方法。

Java的泛型机制的更多相关文章

  1. Java进阶 | 泛型机制与反射原理

    一.泛型的概念 1.基础案例 泛型在Java中的应用非常广泛,最常见则是在集合容器中,先看下基础用法: public class Generic01 { public static void main ...

  2. java基础---泛型机制

    从java5 开始增加泛型机制,用于明确集合中可以放入的元素类型,只在编译时期有效,运行时不区分是什么类型. 格式:<数据类型> 泛型的本质是参数化类型,让数据类型作为参数传递,E相当于形 ...

  3. Java类型擦除机制

    Java泛型是JDK 5引入的一个特性,它允许我们定义类和接口的时候使用参数类型,泛型在集合框架中被广泛使用.类型擦除是泛型中最让人困惑的部分,本篇文章将阐明什么是类型擦除,以及如何使用它. 一个常见 ...

  4. 【Java】泛型学习笔记

    参考书籍 <Java核心技术:卷1> 泛型, 先睹为快 先通过一个简单的例子说明下Java中泛型的用法: 泛型的基本形式类似于模板, 通过一个类型参数T, 你可以"私人定制&qu ...

  5. Java 之泛型通配符 ? extends T 与 ? super T 解惑

    简述 大家在平时的工作学习中, 肯定会见过不少如下的语句: List<? super T> List<? extends T> 我们都知道, 上面的代码时关于 Java 泛型的 ...

  6. Java泛型机制

    泛型程序设计 1.泛型程序设计的起源? 泛型是JDK1.5增加的新特性. 2.使用泛型的好处? 使用泛型机制编写的代码比那些杂乱使用Object变量,然后再进行强制类型转换的代码具有更好的安全性和可读 ...

  7. 深入理解Java之泛型

    原文出处: absfree 1. Why ——引入泛型机制的原因 假如我们想要实现一个String数组,并且要求它可以动态改变大小,这时我们都会想到用ArrayList来聚合String对象.然而,过 ...

  8. Java的多线程机制系列:(一)总述及基础概念

    前言 这一系列多线程的文章,一方面是个人对Java现有的多线程机制的学习和记录,另一方面是希望能给不熟悉Java多线程机制.或有一定基础但理解还不够深的读者一个比较全面的介绍,旨在使读者对Java的多 ...

  9. Java 类反射机制分析

    Java 类反射机制分析 一.反射的概念及在Java中的类反射 反射主要是指程序可以访问.检测和修改它本身状态或行为的一种能力.在计算机科学领域,反射是一类应用,它们能够自描述和自控制.这类应用通过某 ...

随机推荐

  1. 安霸pipeline简述之YUV域的处理

    YUV域处理模块的详细介绍: YUV域的处理主要是rgb_to_yuv_matrix,chroma_scale,ASF(空域降噪),MCTF(时域降噪),SharpenB(锐化模块). RGB2YUV ...

  2. 灵雀云Kube-OVN进入CNCF沙箱,成为CNCF首个容器网络项目

    昨日,云原生计算基金会 (CNCF) 宣布由灵雀云开源的容器网络项目Kube-OVN 正式进入 CNCF 沙箱(Sandbox)托管.这是全球范围内首个被CNCF纳入托管的开源CNI网络项目,也是国内 ...

  3. HDU 1312 Red and Black (DFS & BFS)

    原题链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1312 题目大意:有一间矩形房屋,地上铺了红.黑两种颜色的方形瓷砖.你站在其中一块黑色的瓷砖上,只能向相 ...

  4. eclipse中配置Webdriver

    安装JDK,配置好Java环境 下载Eclipse,并完成安装 下载Webdriver的JAR文件(访问Selenium官网,下载Java版的zip文件,并且解压到本地磁盘,解压后文件夹内容如下图:) ...

  5. Sentry 开发者贡献指南 - 配置 PyCharm

    概述 如果您使用 PyCharm 进行开发,则需要配置一些内容才能运行和调试. 本文档描述了一些对 sentry 开发有用的配置 配置 Python 解释器:(确保它是 venv 解释器)例如 ~/v ...

  6. golang中的runtime包

    1. runtime.Gosched  让出CPU时间片,重新等待安排任务 package main import ( "fmt" "runtime" ) fu ...

  7. java继承子类实例化过程(细节解释)

    1 package face_08; 2 class Fu{ 3 Fu(){ 4 super(); 5 show(); 6 return; 7 } 8 void show() { 9 System.o ...

  8. ApacheCN 数据库译文集 20211112 更新

    创建你的 Mysql 数据库 零.前言 一.介绍 MySQL 设计 二.数据采集 三.数据命名 四.数据分组 五.数据结构调整 六.补充案例研究 Redis 学习手册 零.序言 一.NoSQL 简介 ...

  9. ARC084F - XorShift

    有两种解法,这里都放一下. 解法一 首先易知异或运算可以视作是 \(\mathbb{F}_2\) 意义下的每一位独立的加法. 因此我们可以考虑对于每个二进制数 \(s\) 构造一个多项式 \(F(x) ...

  10. AT2395 [ARC071C] TrBBnsformBBtion

    基于观察,可以发现以下两条性质: A 可以到 BB,BB 也可以到 A,对 B <-> AA 也是同理的. 可以通过这两个操作交换相邻元素. 对于前者,只需证明 BB 可以到 A 即可,不 ...