技術(shù)分析之——J2SE 5.0中的泛型

2019-11-18 11:54:33

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供稿：網(wǎng)友

　　摘要
　　
　　泛型是J2SE 5.0最重要的特性。他們讓你寫一個type(類或接口）和創(chuàng)建一個實例通過傳遞一個或多個引用類型。這個實例受限于只能作用于這些類型。比如，在java 5，java.util.List 已經(jīng)被泛化。當(dāng)建立一個list對象時，你通過傳遞一個java類型建立一個List實例，此list實例只能作用于所傳遞的類型。這意味著假如你傳遞一個String ,此List實例只能擁有String對象；假如你傳遞一個Integer，此實例只能存貯Integer對象。除了創(chuàng)建參數(shù)化的類型，你還能創(chuàng)建參數(shù)化的函數(shù)。
　　
　　泛型的第一個好處是編譯時的嚴(yán)格類型檢查。這是集合框架最重要的特點。此外,泛型消除了絕大多數(shù)的類型轉(zhuǎn)換。在JDK 5.0之前，當(dāng)你使用集合框架時，你不得不進行類型轉(zhuǎn)換。
　　
　　本文將教你如何操作泛型。它的第一部分是“沒有泛型的日子”，先讓我們回憶老版本JDK的不便。然后，舉一些泛型的例子。在討論完語法以及有界泛型的使用之后，文章最后一章將解釋如何寫泛型。
　　
　　沒有泛型的日子
　　
　　所有的java類都源自java.lang.Object,這意味著所有的JAVA對象能轉(zhuǎn)換成Object。因此，在之前的JDK的版本中，很多集合框架的函數(shù)接受一個Object參數(shù)。所以，collections是一個能持有任何對象的多用途工具，但帶來了不良的后果。
　　
　　舉個簡單的例子，在JDK 5.0的之前版本中，類List的函數(shù)add接受一個Object參數(shù)：
　　
　　public boolean add(java.lang.Object element)
　　
　　所以你能傳遞任何類型給add。這是故意這么設(shè)計的。否則，它只能傳遞某種特定的對象，這樣就會出現(xiàn)各種List類型，如，StringList, EmployeeList, AddressList等。
　　
　　add通過Object傳遞能帶來好處,現(xiàn)在我們考慮get函數(shù)(返回List中的一個元素).如下是JDK 5之前版本的定義：
　　
　　public java.lang.Object get(int index) throws IndexOutOfBoundsException
　　
　　get返回一個Object.不幸的事情從此開始了.假如你儲存了兩個String對象在一個List中:
　　
　　List stringList1 = new ArrayList();stringList1.add("Java 5");stringList1.add("with generics");
　　
　　當(dāng)你想從stringList1取得一個元素時,你得到了一個Object.為了操作原來的類型元素,你不得不把它轉(zhuǎn)換為String。
　　
　　String s1 = (String) stringList1.get(0);
　　
　　但是,假如你曾經(jīng)把一個非String對象加入stringList1中,上面的代碼會拋出一個ClassCastException. 有了泛型,你能創(chuàng)建一個單一用途的List實例.比如,你能創(chuàng)建一個只接受String對象的List實例,另外一個實例只能接受Employee對象.這同樣適用于集合框架中的其他類型.
　　
　　泛型入門
　　
　　像一個函數(shù)能接受參數(shù)一樣,一個泛型也能接受參數(shù).這就是一個泛型經(jīng)常被稱為一個參數(shù)化類型的原因.但是不像函數(shù)用()傳遞參數(shù),泛型是用<>傳遞參數(shù)的.聲明一個泛型和聲明一個普通類沒有什么區(qū)別,只不過你把泛型的變量放在<>中.
　　
　　比如,在JDK 5中,你可以這樣聲明一個java.util.List : List<E> myList;
　　
　　E 稱為類型變量.意味著一個變量將被一個類型替代.替代類型變量的值將被當(dāng)作參數(shù)或返回類型.對于List接口來說,當(dāng)一個實例被創(chuàng)建以后,E 將被當(dāng)作一個add或別的函數(shù)的參數(shù).E 也會使get或別的參數(shù)的返回值.下面是add和get的定義:
　　
　　boolean add<E o>E get(int index)
　　
　　NOTE:一個泛型在聲明或例示時答應(yīng)你傳遞特定的類型變量: E.除此之外,假如E是個類，你可以傳遞子類；假如E是個接口，你可以傳遞實現(xiàn)接口的類；
　　
　　List<Number> numberList= new ArrayList<Number>();
　　numberList.add(2.0);
　　numberList.add(2);
　　
　　假如你傳遞一個String給一個List，比如：
　　
　　List<String> myList;
　　
　　那么mylist的add函數(shù)將接受一個String作為他的參數(shù)，而get函數(shù)將返回一個String.因為返回了一個特定的類型，所以不用類型轉(zhuǎn)化了。
　　
　　NOTE：根據(jù)慣例，我們使用一個唯一的大寫字目表示一個類型變量。為了創(chuàng)建一個泛型，你需在聲明時傳遞同樣的參數(shù)列表。比如，你要想創(chuàng)建一個ArrayList來操作String ，你必須把String放在<>中。如：
　　
　　List<String> myList = new ArrayList<String>();
　　
　　再比如，java.util.Map 是這么定義的：
　　
　　public interface Map<K,V>
　　
　　K用來聲明map鍵(KEY)的類型而V用來表示值(VALUE)的類型。put和values是這么定義的：
　　
　　V put(K key, V value)Collection<V> values()
　　
　　NOTE:一個泛型不準(zhǔn)直接的或間接的是java.lang.Throwable的子類。因為異常是在運行時拋出的,所以它不可能預(yù)言什么類型的異常將在編譯時拋出.
　　
　　列表1的例子將比較List在JDK 1.4 和JDK1.5的不同
　　
　　package com.brainysoftware.jdk5.app16;import java.util.List;import java.util.ArrayList;public class GenericListTest {　public static void main(String[] args) {　　// in JDK 1.4　　List stringList1 = new ArrayList();　　stringList1.add("Java 1.0 - 5.0");　　stringList1.add("without generics");　　// cast to java.lang.String　　String s1 = (String) stringList1.get(0);　　System.out.println(s1.toUpperCase());　　// now with generics in JDK 5　　List<String> stringList2 = new ArrayList<String>();　　stringList2.add("Java 5.0");　　stringList2.add("with generics");　　// no need for type casting　　String s2 = stringList2.get(0);　　System.out.PRintln(s2.toUpperCase());　}}
　　
　　在列表1中，stringList2是個泛型。聲明List<String>告訴編譯器List的實例能接受一個String對象。當(dāng)然，在另外的情況中，你能新建能接受各種對象的List實例。注重，當(dāng)從List實例中返回成員元素時，不需要對象轉(zhuǎn)化，因為他返回的了你想要的類型，也就是String.
　　
　　NOTE:泛型的類型檢查(type checking)是在編譯時完成的.
　　
　　最讓人感愛好的事情是，一個泛型是個類型并且能被當(dāng)作一個類型變量。比如，你想你的List儲存lists of Strings,你能通過把List<String>作為他的類型變量來聲明List。比如：
　　
　　List<List<String>> myListOfListsOfStrings;
　　
　　要從myList中的第一個List重新取得String，你可以這么用：
　　
　　String s = myListOfListsOfStrings.get(0).get(0);
　　
　　下一個列表中的ListOfListsTest類示范了一個List（命名為listOfLists）接受一個String List作為參數(shù)。
　　
　　package com.brainysoftware.jdk5.app16;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class ListOfListsTest {　public static void main(String[] args) {　　List<String> listOfStrings = new ArrayList<String>();　　listOfStrings.add("Hello again");　　List<List<String>> listOfLists = new ArrayList<List<String>>();　　listOfLists.add(listOfStrings);　　String s = listOfLists.get(0).get(0);　　System.out.println(s); // prints "Hello again"　}}
　　
　　另外，一個泛型接受一個或多個類型變量。比如，java.util.Map有兩個類型變量s。第一個定義了鍵（key）的類型，第二個定義了值（value)的類型。下面的例子講教我們?nèi)绾问褂脗€一個泛型Map.
　　
　　package com.brainysoftware.jdk5.app16;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class MapTest {　public static void main(String[] args) {　　Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();　　map.put("key1", "value1");　　map.put("key2", "value2");　　String value1 = map.get("key1");　}}
　　
　　在這個例子中，重新得到一個key1代表的String值，我們不需要任何類型轉(zhuǎn)換。
　　
　　沒有參數(shù)的情況下使用泛型
　　
　　既然在J2SE 5.0中收集類型已經(jīng)泛型化，那么，原來的使用這些類型的代碼將如何呢？很幸運，他們在JAVA 5中將繼續(xù)工作，因為你能使用沒有參數(shù)的泛型。比如，你能繼續(xù)像原來一樣使用List接口，正如下面的例子一樣。
　　
　　List stringList1 = new ArrayList();stringList1.add("Java 1.0 - 5.0");stringList1.add("without generics");String s1 = (String) stringList1.get(0);
　　
　　一個沒有任何參數(shù)的泛型被稱為原型(raw type)。它意味著這些為JDK1.4或更早的版本而寫的代碼將繼續(xù)在java 5中工作。
　　
　　盡管如此，一個需要注重的事情是，JDK５編譯器希望你使用帶參數(shù)的泛型。否則，編譯器將提示警告，因為他認(rèn)為你可能忘了定義類型變量s。比如，編譯上面的代碼的時候你會看到下面這些警告，因為第一個List被認(rèn)為是原型。
　　
　　Note: com/brainysoftware/jdk5/app16/GenericListTest.java
　　uses unchecked or unsafe Operations.
　　Note: Recompile with -Xlint:unchecked for details.
　　
　　當(dāng)你使用原型時，假如你不想看到這些警告，你有幾個選擇來達到目的：
　　
　　1.編譯時帶上參數(shù)-source 1.4
　　
　　2.使用@SupressWarnings("unchecked")注釋
　　
　　3.更新你的代碼，使用List<Object>. List<Object>的實例能接受任何類型的對象，就像是一個原型List。然而，編譯器不會報錯。
　　
　　使用？通配符
　　
　　前

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