泛型是Java中一个非常重要的知识点，在Java集合类框架中泛型被广泛应用。本文我们将从零开始来看一下Java泛型的设计，将会涉及到通配符处理，以及让人苦恼的类型擦除。
1 泛型类
public class Box {
private String object;
public void set(String object) { this.object = object; }
public String get() { return object; }
}
这种定义只能给object设置string类型的，我们开看泛型
public class Box<T> {
// T stands for "Type"
private T t;
public void set(T t) { this.t = t; }
public T get() { return t; }
}
Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
Box<Double> doubleBox = new Box<Double>();
Box<String> stringBox = new Box<String>();
2 泛型方法
public class Main {
public static <T> void out(T t) {
System.out.println(t.getClass().getName());
}
public static void main(String[] args) {
out("findingsea");
out(123);
out(11.11);
out(true);
}
}
给出不同的变量类型，并输出他们的类民，下面是一个泛型类和泛型方法的结合
public class Util {
public static <K, V> boolean compare(Pair<K, V> p1, Pair<K, V> p2) {
return p1.getKey().equals(p2.getKey()) &&
p1.getValue().equals(p2.getValue());
}
}
public class Pair<K, V> {
private K key;
private V value;
public Pair(K key, V value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
public void setKey(K key) { this.key = key; }
public void setValue(V value) { this.value = value; }
public K getKey() { return key; }
public V getValue() { return value; }
}
Pair<Integer, String> p1 = new Pair<>(1, "apple");
Pair<Integer, String> p2 = new Pair<>(2, "pear");
boolean same = Util.<Integer, String>compare(p1, p2);
现在我们要实现这样一个功能，查找一个泛型数组中大于某个特定元素的个数，我们可以这样实现：
public static <T> int countGreaterThan(T[] anArray, T elem) {
int count = 0;
for (T e : anArray)
if (e > elem) // compiler error
++count;
return count;
}
----边界符
但是这样很明显是错误的，因为除了short, int, double, long, float, byte, char等原始类型，其他的类并不一定能使用操作符>，所以编译器报错，那怎么解决这个问题呢？答案是使用边界符。
public interface Comparable<T> {
public int compareTo(T o);
}
public static <T extends Comparable<T>> int countGreaterThan(T[] anArray, T elem) {
int count = 0;
for (T e : anArray)
if (e.compareTo(elem) > 0)
++count;
return count;
}
----通配符
首先我们先定义几个简单的类，下面我们将用到它：
class Fruit {}
class Apple extends Fruit {}
class Orange extends Fruit {}
public class GenericReading {
static List<Apple> apples = Arrays.asList(new Apple());
static List<Fruit> fruit = Arrays.asList(new Fruit());
static class CovariantReader<T> {
//返回的并不是list，注意是获取具体某一个元素
T readCovariant(List<? extends T> list) {
return list.get(0);
}
}
static void f2() {
CovariantReader<Fruit> fruitReader = new CovariantReader<Fruit>();
Fruit f = fruitReader.readCovariant(fruit);
Fruit a = fruitReader.readCovariant(apples);
}
public static void main(String[] args) {
f2();
}
}
有没有觉得很爽酸。。。
有以下几点问题需要注意：
(1):
在Java中不允许创建泛型数组，类似下面这样的做法编译器会报错：
List<Integer>[] arrayOfLists = new List<Integer>[2]; // compile-time error
以下代码可以得出
public class ErasedTypeEquivalence {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = new ArrayList<String>().getClass();
Class c2 = new ArrayList<Integer>().getClass();
System.out.println(c1 == c2); // true
}
}
(2):
Java泛型很大程度上只能提供静态类型检查，然后类型的信息就会被擦除，所以像下面这样利用类型参数创建实例的做法编译器不会通过：
public static <E> void append(List<E> list) {
E elem = new E(); // compile-time error
list.add(elem);
}
//利用反射解决
public static <E> void append(List<E> list, Class<E> cls) throws Exception {
E elem = cls.newInstance(); // OK
list.add(elem);
}
List<String> ls = new ArrayList<>();
append(ls, String.class);
(3):
我们无法对泛型代码直接使用instanceof关键字，因为Java编译器在生成代码的时候会擦除所有相关泛型的类型信息
public static <E> void rtti(List<E> list) {
if (list instanceof ArrayList<Integer>) { // compile-time error
// ...
//解决方法
public static void rtti(List<?> list) {
if (list instanceof ArrayList<?>) { // OK; instanceof requires a reifiable type
// ...
}
}
工厂模式
接下来我们利用泛型来简单的实现一下工厂模式，首先我们先声明一个接口Factory：
public interface qqq<t>:{
}
下面创建几个类
class Filter extends Part {}
class FuelFilter extends Filter {
public static class Factory implements typeinfo.factory.Factory<FuelFilter> {
public FuelFilter create() {
return new FuelFilter();
}
}
}
class AirFilter extends Filter {
public static class Factory implements typeinfo.factory.Factory<AirFilter> {
public AirFilter create() {
return new AirFilter();
}
}
}
class Belt extends Part {}
class FanBelt extends Belt {
public static class Factory implements typeinfo.factory.Factory<FanBelt> {
public FanBelt create() {
return new FanBelt();
}
}
}
class GeneratorBelt extends Belt {
public static class Factory implements typeinfo.factory.Factory<GeneratorBelt> {
public GeneratorBelt create() {
return new GeneratorBelt();
}
}
}
有关内部类自己可以google查阅
class Part {
static List<Factory<? extends Part>> partFactories =
new ArrayList<Factory<? extends Part>>();
static {
// 注意内部类的调用方法
partFactories.add(new FuelFilter.Factory());
partFactories.add(new AirFilter.Factory());
partFactories.add(new FanBelt.Factory());
partFactories.add(new PowerSteeringBelt.Factory());
}
private static Random rand = new Random(47);
public static Part createRandom() {
int n = rand.nextInt(partFactories.size());
return partFactories.get(n).create();
}
public String toString() {
return getClass().getSimpleName();
}
}
看完工厂的代码觉得很精妙，现在觉得java代码还是很好玩的，下回有机会ji xu
