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JAVA泛型

新旅行•2022-12-18•随笔•阅读57

JAVA泛型,第1张

JAVA泛型 为什么要使用泛型

就像垃圾分类一样，垃圾箱上写着什么类型，就往里面丢什么类型的垃圾。泛型是String类型的，就只能填String类型的数据。


使用泛型举例

GenericTest.java

package com.atguigu.java;

import org.junit.Test;

import java.util.*;


public class GenericTest {


    //在集合中使用泛型之前的情况：
    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        //比如需求：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，加成绩时也能加进 Tom这个名字
        list.add("Tom");

        for(Object score : list){
            //问题二：强转时，可能出现ClassCastException（出现了一些不是成绩的，其他类型的变量，比如Tom， Tom转换不成Integer。）
            int stuScore = (Integer) score;//Integer自动拆箱赋给int
            System.out.println(stuScore);

        }

    }

    //在集合中使用泛型的情况：以ArrayList为例
    @Test
    public void test2(){
        //在使用泛型时，泛型是一个类型，泛型不能是基本数据类型，所以这里不能用int。
        //凡是在类声明的时候指定了的数据类型，比如ArrayList指定了Integer，那么这个类中所有用到泛型的地方都被指定为Integer类型。
       ArrayList list =  new ArrayList();

        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，Tom不属于Integer，所以在编译时查出错误。
//        list.add("Tom");

        //方式一：
//        for(Integer score : list){
//            //避免了强转 *** 作
//            int stuScore = score;//Integer自动拆箱
//
//            System.out.println(stuScore);
//
//        }
        //方式二：
        //list.iterator()返回值是Iterator类型的。
        // Iterator指明Integer了，它的类里面E next();也指定了Integer next（）；
        Iterator iterator = list.iterator();//  ↓
        while(iterator.hasNext()){//                     ↓
            int stuScore = iterator.next();//所以这里就返回Integer，不用强转类型了。
            System.out.println(stuScore);
        }

    }

    //在集合中使用泛型的情况：以HashMap为例
    @Test
    public void test3(){
        //key是String类型的，value是Interger类型的
        //Map map = new HashMap();
        //jdk7新特性：类型推断（反正后边和前面泛型一样，所以可以省略掉后边的泛型）
        Map map = new HashMap<>();

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

//        map.put(123,"ABC");//这里不匹配泛型，报错
        //泛型的嵌套
        //  entrySet()的返回值是 Set>
        //Set<>的泛型是，Entry<> 的泛型是
        // 因为Entry是个内部接口，所以这里用Map.Entry.
        // 如果上面导入了import java.util.Map.*;这里可以直接用Entry
        Set> entry = map.entrySet();
        //idea 调用方法赋给变量 – 快捷键 ctrl+alt+v
        //Iterator  <  >放的是遍历的数据是什么类型的，此处应该是>类型的。
        Iterator> iterator = entry.iterator();
        //此处我理解为Set是一个容器，里面的数据类型是Map.Entry ；
        // 迭代器Iterator要遍历的，要指向的数据也是Map.Entry 类型的，所以迭代器Iterator的泛型也是Map.Entry 类型的。
        //即如果迭代器Iterator没有指定泛型，那么这个迭代器可以迭代任意的数据，如果指定了泛型，其指针就只能指向Map.Entry 类型的对象，只能遍历这个类型的对象。


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

    }


}
自定义泛型类和泛型方法举例

泛型类

第二条：声明构造器的时候不用加泛型<>,
new对象的时候加泛型<>。new Order。
第三条：就是 实例化后，原来泛型T的地方，比如T name,在指定泛型为String类型后，就要按String name；使用。
第四条：见GenericTest1.java中的test3。

第九条：见GenericTest1.java中的test4,和Order.java的static show（）方法。
第十条：见 MyException.java和Order.java的public void show()。

泛型方法

boolean add(E e);不是泛型方法；
泛型方法是格外的有一个新的标识，如果类用，泛型方法的新的标识可以用比如。
泛型方法是针对于方法来讲的，和泛型方法所在的类是否是泛型的无所谓。

泛型方法的测试在 Order.java中的
public static List copyFromArrayToList(E[] arr)方法
和在GenericTest1.java中的test4中测试中。

泛型类和泛型方法的测试代码 Order.java 
package com.atguigu.java;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class Order {

    String orderName;
    int orderId;

    //类的内部结构就可以使用类的泛型

    T orderT;//声明T类型的变量

    public Order(){
        //编译不通过
//        T[] arr = new T[10];//new 后边这个T要求是具体是指明的，不能是泛型T
        //编译通过
        T[] arr = (T[]) new Object[10];
        //先new Object[]类的数组,再强转为T[]。
        //到时候如果new对象，如果前面是Order类型的，那么后边的要new Order或者其子类对象类型的。
        // 不能真new Object[]，不然强转会发生错误。
    }

    public Order(String orderName,int orderId,T orderT){
        this.orderName = orderName;
        this.orderId = orderId;
        this.orderT = orderT;
    }

    //如下的三个方法都不是泛型方法
    public T getOrderT(){
        return orderT;
    }

    public void setOrderT(T orderT){
        this.orderT = orderT;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "orderName='" + orderName + ''' +
                ", orderId=" + orderId +
                ", orderT=" + orderT +
                '}';
    }
    //静态方法中不能使用类的泛型。
    //类的泛型是实例化的时候指定的，而静态结构早于对象的创建，相当于类型还没指定了，静态方法就要用了，这不行。
//    public static void show(T orderT){
//        System.out.println(orderT);
//    }

    public void show(){
        //编译不通过
//        try{
//
//
//        }catch(T t){//这里的T不能写，写T会出错，因为如果T这不是一个异常类型，那么这段代码就过不去了，跑不了了。
//
//        }

    }

    //★泛型方法：在方法中出现了泛型的结构，泛型参数与类的泛型参数没有任何关系。
    //换句话说，泛型方法所属的类是不是泛型类都没有关系。
    //泛型方法，可以声明为静态的。原因：泛型参数是在调用方法时确定的。并非在实例化类时确定。

    //public  List copyFromArrayToList(E[] arr) 会被系统误认为E可能是一个类。为了表示这是泛型，要在前面价格.

    //本方法目的是是将数组arr中的取出来放在List中，然后将List返回。
    public static   List copyFromArrayToList(E[] arr){
    //这个是在我调用的时候确定的，调用时不管是类调用的还是对象调用的，调用的时候告诉方法是什么类型就行，所以可以是static 的。
        ArrayList list = new ArrayList<>();

        for(E e : arr){
            list.add(e);
        }
        return list;
     //在GenericTest1.java中的test4中测试
    }
}
SubOrder.java 
package com.atguigu.java;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class SubOrder extends Order {//SubOrder:不是泛型类，因为已经指明了Integer。

   //这个SubOrder不是泛型类，同样能有泛型方法。
    public static  List copyFromArrayToList(E[] arr){

        ArrayList list = new ArrayList<>();

        for(E e : arr){
            list.add(e);
        }
        return list;

    }


}
SubOrder1.java 
package com.atguigu.java;


public class SubOrder1 extends Order {
    //继承父类时并没有指明泛型类是什么
    // 一般来说，如果指定了父类的泛型，那么子类就只能单一的new那一种泛型类的对象了，
    // 如果向子类仍然能new很多泛型类的对象，那么就在子类对象后边添一个泛型，此时
    //SubOrder1:仍然是泛型类
}
MyException.java 
package com.atguigu.java;


//异常类不能声明为泛型类
//public class MyException extends Exception{
//}
GenericTest1.java 
package com.atguigu.java;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class GenericTest1 {

    @Test
    public void test1(){
        //如果定义了泛型类，实例化没有指明类的泛型，则认为此泛型类型为Object类型
        //要求：如果大家定义了类是带泛型的，建议在实例化时要指明类的泛型。
        Order order = new Order();
        order.setOrderT(123);
        order.setOrderT("ABC");

        //建议：实例化时指明类的泛型
        Order order1 = new Order("orderAA",1001,"order:AA");

        order1.setOrderT("AA:hello");

    }

    @Test
    public void test2(){
        SubOrder sub1 = new SubOrder();
        //由于子类在继承带泛型的父类时，指明了泛型类型。则实例化子类对象时，不再需要指明泛型。
        //子类指定泛型是了，那么从父类继承过来的方法也是Interger的
        sub1.setOrderT(1122);

        SubOrder1 sub2 = new SubOrder1<>();
        sub2.setOrderT("order2...");//此时sub2.setOrderT（参数是String类型）
    }

    @Test
    public void test3(){

        ArrayList list1 = null;
        ArrayList list2 = new ArrayList();
        //泛型不同的引用不能相互赋值。
        //list1 = list2;//不能这样赋值,报错。

    }

    //测试泛型方法,泛型方法的调用
    @Test
    public void test4(){
        Order order = new Order<>();
        Integer[] arr = new Integer[]{1,2,3,4};
        //泛型方法在调用时，指明泛型参数的类型。

        //List的Interger是由放进order.copyFromArrayToList(arr)的数组arr决定的。
        // arr数组的元素类型是Interger的，所以集合List中装的也是Interger类型。
        List list = order.copyFromArrayToList(arr);

        System.out.println(list);
        //[1, 2, 3, 4]
    }
}
举例泛型类和泛型方法的使用情景 DAO.java 
package com.atguigu.java1;

import java.util.List;


public class DAO {//此类是表的共性 *** 作的DAO

    //添加一条记录
    public void add(T t){

    }

    //删除一条记录
    public boolean remove(int index){

        return false;
    }

    //修改一条记录
    public void update(int index,T t){

    }

    //查询一条记录
    public T getIndex(int index){

        return null;
    }

    //查询多条记录
    public List getForList(int index){

        return null;
    }

    //泛型方法
    //举例：获取表中一共有多少条记录？获取最大的员工入职时间？
    // 具体逻辑就不写了。暂时了解泛型方法应用于哪。
    public  E getValue(){

        return null;
    }

}
Customer.java 
package com.atguigu.java1;


public class Customer { //此类对应数据库中的customers表
}
CustomerDAO.java 
package com.atguigu.java1;


public class CustomerDAO extends DAO{//只能 *** 作某一个表的DAO
    // 此处泛型填了Customer，DAO中的方法就具体了，此类只能 *** 作Customer。
}
StudentDAO.java 
package com.atguigu.java1;


public class StudentDAO extends DAO {//只能 *** 作某一个表的DAO
}
DAOTest.java 
package com.atguigu.java1;

import org.junit.Test;

import java.util.List;


public class DAOTest {

    @Test
    public void test1(){
        CustomerDAO dao1 = new CustomerDAO();

        dao1.add(new Customer());//由于CustomerDAO指定了泛型为Customer，此时add只能添加Customer类型的数据。
        List list = dao1.getForList(10);


        StudentDAO dao2 = new StudentDAO();
        Student student = dao2.getIndex(1);//返回的也是Student，即指定的泛型的
    }
}
泛型在继承方面的体现

见GenericTest.java中test1和test2。

通配符的使用 和 使用通配符后数据的读取和写入要求

见GenericTest.java中test3

有限制条件的通配符的使用

见GenericTest.java中test4

GenericTest.java 类 Person.java 
package com.atguigu.java2;


public class Person {
}
Student.java 
package com.atguigu.java2;


public class Student extends Person {
}
GenericTest.java 
package com.atguigu.java2;

import org.junit.Test;

import java.util.AbstractList;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;


    public class GenericTest {

    
    @Test
    public void test1(){

        Object obj = null;
        String str = null;
        obj = str;//多态，子类赋给父类

        Object[] arr1 = null;
        String[] arr2 = null;
        arr1 = arr2;//也是多态，如果之后赋值后，数组每个对象都是多态

        //List和List的关系就像Date和String的关系，都没有子父类关系。
        //编译不通过
//        Date date = new Date();
//        str = date;//没有子父类关系
        List list1 = null;
        List list2 = new ArrayList();
        //此时的list1和list2的类型也不具有子父类关系
        //编译不通过
//        list1 = list2;

        

        show(list1);//调用的public void show(List list)
        //show(list2);//报错，相当于list1=list2了
        show1(list2);//调用的public void show1(List list)

    }



    public void show1(List list){

    }

    public void show(List list){

    }

    @Test
    public void test2(){
        //此处用接口的子父类关系来 代替演示 类的子父类关系

        AbstractList list1 = null;
        List list2 = null;
        ArrayList list3 = null;

        //此时子类赋给父类可以
        list1 = list3;//ArrayList 是 AbstractList的子类
        list2 = list3;//ArrayList 是 List的子类

        List list4 = new ArrayList<>();

    }

    

    @Test
    public void test3(){
        List list1 = null;
        List list2 = null;

        List list = null;
     //List相当于作为了List和List的通用父类
        list = list1;
        list = list2;
        //编译通过
//        print(list1);
//         这里是调用下面的 public void print(List list)方法，List list=List，编译通过。
//        print(list2);

        //
        List list3 = new ArrayList<>();
        list3.add("AA");
        list3.add("BB");
        list3.add("CC");
        list = list3;//此时list也指向了list3的存储空间（元素全是String类型）

        //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");//报错，不能添加数据

        list.add(null);//唯一的例外是null，因为他是所有类型的成员。

        //获取(读取)：允许读取数据，因为list，get（）函数返回的类型是？，不知道问号是什么，返回的是什么类型，
        // 但知道其顶级父类一定是Object，能多态赋给Object，所以读取的数据类型为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);
        }
    }

    
    @Test
    public void test4(){

        List list1 = null;
        List list2 = null;

        List list3 = new ArrayList();
        List list4 = new ArrayList();
        List list5 = new ArrayList();

        //extends Person， 能赋Person或者Person子类对象 ，≤
        list1 = list3;
        list1 = list4;
//        list1 = list5;//报错

        //super Person， 能赋Person或者Person父类对象 ，≥
//        list2 = list3;//报错
        list2 = list4;
        list2 = list5;


        //读取数据：
        list1 = list3;//List list1 ，list1 <= Person,不会超过Person
        Person p = list1.get(0);
        //编译不通过
        //Student s = list1.get(0);//虽然list3是Student的，但是我们这看list1类型来决定返回值的类型。

        list2 = list4;//List list2 ,list2 >=Person,最高的类就是Object。
        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());//不能写，因为不能确定一个最小，最下面的类，来多态 承接赋给的值。

        //编译通过
        list2.add(new Person());//这里确定了最小的类是Person，所以赋给其 Person类或者Person的子类 都行，用多态 来承接赋给的值。
        list2.add(new Student());

    }

}

 
自定义泛型类练习 

 
User.java 

package com.atguigu.exer1;


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 + ''' +
                '}';
    }
    // 此题key是String类型 ，User是value。只是key需要equals和hashCode方法，是map中的键才要，值不需要。
    // 所以本题不用重写equals（）和hashcode（）方法
//    @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;
//    }

}


 
DAO.java 

package com.atguigu.exer1;

import java.util.*;


public class DAO {

    private Map map = new HashMap();
    //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 list(){
        //错误的：
//        Collection values = map.values();
        //父类型可以转化为子类型，前提是就是子类转上去的，可以再转下来.这返回值就是Collection类型的，
//        return (List) values;//强转为List，太勉强了
        //正确的：
        ArrayList list = new ArrayList<>();
        Collection values = map.values();
        //遍历容器Collection中每一个 T类型的数据，然后装入list当中。
        for(T t : values){
            list.add(t);
        }
        return list;

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


}


 
DAOTest.java 

package com.atguigu.exer1;

import java.util.List;


public class DAOTest {

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

        dao.save("1001",new User(1001,34,"周杰伦"));//存储一个数据
        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"));//更新一个数据

        dao.delete("1002");//删除一个数据

        List list = dao.list();//调用list（）方法，返回 map 中存放的所有 T 对象
        //System.out.println(list);//输出list
        list.forEach(System.out::println);//遍历list
        //User{id=1003, age=30, name='方文山'}
        //User{id=1001, age=34, name='周杰伦'}



    }

}


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