泛型(Generic)—泛形的作用

JDK5以前，物件儲存到集合中就會失去其特性，取出時通常要程式設計師手工進行型別的強制轉換，這樣不可避免就會引發程式的一些安全性問題。例如：

ArrayList list = new ArrayList();

list.add("abc");

Integer num = (Integer) list.get(0);  //執行時會出錯，但編碼時發現不了

list.add(new Random());

list.add(new ArrayList());

for(int i=0;i<list.size();i++){

(?)list.get(i);          //此處取出來的物件應轉換成什麼型別

}

JDK5中的泛形允許程式設計師在編寫集合程式碼時，就限制集合的處理型別，從而把原來程式執行時可能發生問題，轉變為編譯時的問題，以此提高程式的可讀性和穩定性(尤其在大型程式中更為突出)。

注意：泛型是提供給javac編譯器使用的，它用於限定集合的輸入型別，讓編譯器在原始碼級別上，即擋住向集合中插入非法資料。但編譯器編譯完帶有泛形的java程式後，生成的class檔案中將不再帶有泛形資訊，以此使程式執行效率不受到影響，這個過程稱之為“擦除”。

泛形的基本術語，以ArrayList<E>為例：<>念著typeof

ArrayList<E>中的E稱為型別引數變數

ArrayList<Integer>中的Integer稱為實際型別引數

整個稱為ArrayList<E>泛型型別

整個ArrayList<Integer>稱為引數化的型別ParameterizedType 

泛型典型應用：

使用迭代器迭代泛形集合中的元素。

使用增強for迴圈迭代泛形集合中的元素。

存取HashMap中的元素。

//使用迭代器迭代泛型集合中的元素。

@Test

Public void test2(){

List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();

 list.add(1);

 list.add(2);

 list.add(3);

Iterator<Integer> it=list.iterator();

While (it.hasNext()){

System.out.println(it.next());

}

}

//使用增強for迴圈迭代泛型集合中的元素

@Test

Public void test3(){

List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();

 list.add(1);

 list.add(2);

 list.add(3);

For(Integer  i:list){

System.out.println(i);

}

}

//存取HashMap中的元素。

@Test

Public void test4(){

Map<String,Integer> map=new HashMap<String,Integer>();

map.put(“key01”,1);

map.put(“key01”,1);

map.put(“key01”,1);

//(“key01”,1)看成一個Map.Entry<String,Integer>

Set<Map.Entry<String,Integer>> set=map.entrySet();

For(Map.Entry<String,Integer> en:set){

System.out.println(en.getKey()+”...”+en.getValue());

}

}

注意

使用泛形時的幾個常見問題：

使用泛形時，泛形型別須為引用型別，不能是基本資料型別

ArrayList<String> list = new ArrayList<Object>();  //錯

ArrayList<Object> list = new ArrayList<String>(); //錯

ArrayList<String> list = new ArrayList ();               //行

ArrayList list = new ArrayList<String>();               //行

注:使用泛型

        *  兩邊的型別必須一致

              ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

        *  兩邊只有一邊用泛型(為了保持相容性)

              ArrayList<String> list = new ArrayList ();

              ArrayList list = new ArrayList<String>();

自定義泛形——泛型方法:

Java程式中的普通方法、構造方法和靜態方法中都可以使用泛型。方法使用泛形前，必須對泛形進行宣告，語法：<T> ，T可以是任意字母，但通常必須要大寫。<T>通常需放在方法的返回值宣告之前。例如：

public static <T> void method(T t);

注意：

只有物件型別才能作為泛型方法的實際引數。

在泛型中可以同時有多個型別，例如：編寫一個泛形方法，實現陣列元素的交換。

編寫一個泛形方法，接收一個任意陣列，並顛倒陣列中的所有元素

如果一個類多處都要用到同一個泛型，這時可以把泛形定義在類上（即類級別的泛型），語法格式如下：

public class GenericDao<T> {

private T field1;

public void save(T obj){}

public T getId(int id){}

}

注意

    *  在類級別上定義的泛型,只對類的非靜態成員有效

    *  靜態方法不能使用類定義的泛形，而應單獨定義泛形。

/*

 *  類級別泛型

 *  在類級別上定義的泛型，只對類的非靜態成員有效

 */

Public class DemoClass3<T>{

Public void mathod1(T  t){

}

Public void mathod2(T  t){

}

//靜態方法不能使用類定義的泛型，而應單獨定義泛型

Public static <T> void method3(T  t){

}

}

泛形的典型應用：BaseDao

泛型的高階應用——萬用字元:

定義一個方法，接收一個集合，並打印出集合中的所有元素，如下所示：

void print (Collection<String> c) {

           for (String e : c) {

                 System.out.println(e);

           }

} 

問題：該方法只能列印儲存了String物件的集合，不能列印其它集合。萬用字元用於解決此類問題，方法的定義可改寫為如下形式：

void print (Collection<?> c)  {//Collection<?>(發音為:"collection of unknown") 

for (Object  e : c) {

System.out.println(e);

}

}

此種形式下需要注意的是：由於print方法c引數的型別為Collection<?>，即表示一種不確定的型別，因此在方法體內不能呼叫與型別相關的方法，例如add()方法。

       但可以呼叫與型別無關的方法，例如size()方法

總結：使用?萬用字元主要用於引用物件，使用了?萬用字元，就只能調物件與型別無關的方法，不能呼叫物件與型別有關的方法。

限定萬用字元的上邊界(?的型別必須是Number的子類)

限定萬用字元總是包括自己。

正確：Vector<? extends Number> x = new Vector<Integer>();

錯誤：Vector<? extends Number> x = new Vector<String>();

限定萬用字元的下邊界(?的型別必須是Integer的父類)

正確：Vector<? super Integer> x = new Vector<Number>();

錯誤：Vector<? super Integer> x = new Vector<Byte>();

問題：以下程式碼行不行？(如果是Byte型別不可以)

public void add(List<? extends Number> list){

list.add(1000);

}