淺談 Java 範型
作者：hubery, 時間：2018.11.30-12.01
說起範型，算是java中逼格較高的技能了吧，每每看到某個開源框架或者技術架構最頂層的介面實現，全是P/Q/R/T等的型別引數，瞬間跪著看。其實很多時候都是一葉障目，打算靜下心來研究下，寫幾個簡單的類，稍微一執行感受下。
期間查閱了多次Java程式設計思想這本聖經，本人理解的還是太淺，暫且一看。
推薦個專案：android-architecture
googlesample中的android-architecture專案,裡面基本都是Google的各風格的專案，值得一看,其中大量用到了範型。
簡單範型類
public class Main {
static class Automobile {}
public static class Holder1 {
private Automobile a;
public Holder1(Automobile a) { this.a = a; }
Automobile get 該測試程式碼中，Holder1是普通類使用，Holder2是用了範型T。 範型的主要目的是：用來指定T是什麼型別，由編譯器來保證T的正確性。 我們要的是暫時不指定型別，等用到的時候再決定是什麼型別。要達到這個效果，需要用型別引數T。用尖括號括住，放在類名後面：Holder2<T>，後續使用該類的時候用實際型別來替換此型別引數T。
範型核心：告訴編譯器想用什麼型別，然後編譯器會幫你處理一切細節。 一般來說，範型和其他型別差不多，只不過範型有型別引數而已。 使用範型時只需要指定範型的名稱和型別引數列表即可。
範型介面
範型可應用於介面。設計模式中工廠模式的應用：物件生成器。 如：
public interface Generator<T> {
T next();
}
複製程式碼寫個生成器，next方法返回T。介面與類在使用範型上，沒區別。
public class Fibonacci implements Generator<Integer> {
private int count = 0;
@Override
public Integer next() {
return fib(count++);
}
private int fib(int n) {
if(n < 2) return 1;
return fib(n - 2) + fib(n - 1);
}
public static void main(String[] args) {
Fibonacci gen = new Fibonacci();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(gen.next() + " ");
}
}
}
複製程式碼斐波那契數列數列的應用，實現範型介面，指定T為Integer型，相應next回撥方法返回的T也替換成Integer型。感受一下，完美。 至於演算法方面不做多深究，這裡主要用來感受範型介面，找找感覺。
範型方法
範型也可以用在方法上。範型方法所在的類，可以是範型類，也可以是普通類，沒相關性。 範型方法指導原則：無論何時，只要你能做到，儘量使用範型方法。 範型方法的定義：只需將範型引數列表放到返回值之前即可。 看程式碼：
public class GenericsMethods {
// 範型方法：將引數列表寫到返回值之前就可以了
public <T> void f(T x) {
System.out.println(x.getClass().getName());
}
public static void main(String[] args) {
GenericsMethods gm = new GenericsMethods();
gm.f("");
gm.f(20);
gm.f(1.1);
gm.f(1.0F);
gm.f(gm);
}
}
複製程式碼列印結果：
java.lang.String
java.lang.Integer
java.lang.Double
java.lang.Float
cn.hubery.generic.GenericsMethods
複製程式碼程式碼中，f()擁有型別引數，由該方法的返回型別前面的型別引數列表指明的。
注：
使用範型類時，建立物件的時候必須指定型別引數的具體型別；</p>
使用範型方法時，不必指明引數型別，編譯器會自行推斷出所需的具體型別；
複製程式碼寫個通用的Generator 範型類+範型方法
public class BasicGenerator<T> implements Generator<T> {
private Class<T> type;
public BasicGenerator(Class<T> type) {
this.type = type;
}
@Override
public T next() {
try {
return type.newInstance();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public static <T> Generator<T> create(Class<T> type) {
return new BasicGenerator<T>(type);
}
}
複製程式碼寫個輔助物件類：
public class CountedObject {
private static long counter = 0;
private final long id = counter++;
public long id() {
return id;
}
public String toString() {
return "CountedObject" + id;
}
}
複製程式碼寫個測試類：
public class BasicGeneratorTest {
public static void main(String[] args) {
Generator<CountedObject> gen = BasicGenerator.create(CountedObject.class);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(gen.next());
}
}
}
複製程式碼列印情況：
CountedObject0
CountedObject1
CountedObject2
CountedObject3
CountedObject4
複製程式碼通過測試看到，用範型方法建立Generator物件，大大減少程式碼量。範型方法的入參要求傳入Class物件，故可以推斷出確切型別。還是得多揣摩下。
匿名內部類
待研究。
邊界
可以在範型的引數型別上設定限制條件。 由於擦除動作會移除型別資訊，故用無界範型引數呼叫的方法只是那些Object可用的方法。 如果將這個引數限制在某個型別的子集中，那我們就可以呼叫這些型別子集的方法。 為了設定這種限制，java的範型用了extends關鍵字。 此處的extends與傳統意義上的類繼承不是一回事兒。 寫法是：TestClass<T extends LineClass>
package cn.hubery.generic.line;
import java.util.List;
public class EpicBattle {
interface SuperPower{}
interface XRayVision extends SuperPower {
void seeThroughWalls();
}
interface SuperHearing extends SuperPower {
void hearSubtleNoises();
}
interface SuperSmell extends SuperPower {
void trackBySmell();
}
static class SuperHero<POWER extends SuperPower> {
POWER power;
SuperHero(POWER power) {
this.power = power;
}
POWER getPower() {
return power;
}
}
class SuperSleuth<POWER extends XRayVision> extends SuperHero<POWER> {
SuperSleuth(POWER power) {
super(power);
}
void see() {
power.seeThroughWalls();
}
}
static class CanineHero<POWER extends SuperHearing & SuperSmell> extends SuperHero<POWER> {
CanineHero(POWER power) {
super(power);
}
void hear() {
power.hearSubtleNoises();
}
void smell() {
power.trackBySmell();
}
}
static class SuperHearSmell implements SuperHearing, SuperSmell {
@Override
public void hearSubtleNoises() {
}
@Override
public void trackBySmell() {
}
}
static class DogBoy extends CanineHero<SuperHearSmell> {
DogBoy() {
super(new SuperHearSmell());
}
}
static <POWER extends SuperHearing> void useSuperHearing(SuperHero<POWER> hero) {
hero.getPower().hearSubtleNoises();
}
static <POWER extends SuperHearing & SuperSmell> void superFind(SuperHero<POWER> hero) {
hero.getPower().hearSubtleNoises();
hero.getPower().trackBySmell();
}
public static void main(String[] args) {
DogBoy dogBoy = new DogBoy();
useSuperHearing(dogBoy);
superFind(dogBoy);
List<? extends SuperHearing> audioBoys;
// List<? extends SuperHearing & SuperSmell> dogBoy;// error
}
}
複製程式碼講真，有時候 意會不能言傳，容我回頭組織下語言再慢慢道來。
萬用字元
範型引數表示式中的問號 ？
public class TPF {
static class Fruit{}
static class Apple extends Fruit{}
public static void main(String[] args) {
List<? extends Fruit> flist = Arrays.asList(new Apple());
// flist.add(new Apple());// 不能隨意向flist中新增物件
// flist.add(new Fruit());
Apple a = (Apple) flist.get(0);
flist.contains(new Apple());
flist.indexOf(new Apple());
}
}
複製程式碼flist型別是List<? extends Fruit>，可以理解問：具有任何從Fruit繼承的型別的列表。但，這實際上不代表該List可以持有任何型別的Fruit。 萬用字元？引用的是明確的型別，因此意味著：某種flist飲用沒有指定的具體型別。 例子還沒想清楚怎麼寫，回頭補上。
注意事項
基本型別不能作為型別引數T
如：不能建立ArrayList之類的。如果需要，jdk會啟用自動包裝機制，int->Integer。
實現引數化介面
因為編譯器會擦除範型引數，所以要注意，使用範型類時儘量型別不一致。
過載
由於存在擦除，過載方法會產生相同的型別簽名，故：保險起見，方法名儘量不一致。
注： 剛通了個宵，白天睡了個回籠覺，平復心情中，現在整理思緒，關於範型的理解會慢慢在本文中補充，歡迎拍磚。
天星技術團QQ：557247785。