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[Java教程]java泛型编程


     一般的类和方法都是针对特定数据类型的,当写一个对多种数据类型都适用的类和方法时就需要使用泛型编程,java的泛型编程类似于C++中的模板,即一种参数化类型的编程方法,具体地说就是将和数据类型相关的信息抽象出来,主要提供通用的实现和逻辑,和数据类型相关的信息由使用时参数决定。

 

一.泛型类:

  • 栈的实现

示例代码:

package com.genericity;import org.junit.Test;/*** @Title: LinkedListStack.java * @Package com.genericity * @Description: 编写一个泛型栈(链表式)* @author lky * @date 2015年10月17日 下午8:34:07 * @version V1.0 */public class LinkedListStack<T> {    /**  * @Title: LinkedListStack.java   * @Package com.genericity   * @Description:定义栈中的节点类型  * @author lky   * @date 2015年10月17日 下午8:38:51   * @version V1.0   */  private static class Node<U>{    U item;    Node<U> next;        Node(){      this.item=null;      this.next=null;    }    Node(U item,Node<U>next){      this.item=item;      this.next=next;    }        boolean isEmpty(){      return item==null && next==null;    }      }    private Node<T> top=new Node<T>();//栈顶指针    public void push(T item){ //入栈    top=new Node<T>(item,top);  }    public T pop(){  //出栈    T result=top.item;    if(!top.isEmpty()){      top=top.next;    }    return result;  }    }

测试:

package com.genericity;import org.junit.Test;public class testLinkedListStack {  @Test  public void testPush(){    LinkedListStack<String> aLinkedListStack=new LinkedListStack<String>();    aLinkedListStack.push("lky");    aLinkedListStack.push("aaaa");    String res=aLinkedListStack.pop();    while(res!=null){      System.out.println(res);      res=aLinkedListStack.pop();    }  }}

二.泛型方法:

package com.genericity;import java.util.ArrayList;import java.util.Date;import org.junit.Test;public class GenericMethods {    /**  * @Title: getType   * @Description: 返回任意数组的数据类型  * @param item   */  public <T> String getType(T item){    return item.getClass().getName();  }    @Test  public void test(){    System.out.println(new GenericMethods().getType(new Date()));    System.out.println(new GenericMethods().getType(1));    System.out.println(new GenericMethods().getType("lky"));    System.out.println(new GenericMethods().getType(new ArrayList<String>()));  }}

三.泛型集合:

  1. java容器默认存放Object类型对象,如果一个容器中即存放有A类型对象,又存放有B类型对象,如果用户将A对象和B对象类型弄混淆,则容易产生转换错误,会发生类型转换异常。
  2. 如果用户不知道集合容器中元素的数据类型,同样也可能会产生类型转换异常。

     鉴于上述的问题,java5中引入了泛型机制,在定义集合容器对象时显式指定其元素的数据类型,在使用集合容器时,编译器会检查数据类型是否和容器指定的数据类型相符合,如果不符合在无法编译通过,从编译器层面强制保证数据类型安全。

示例代码:

package com.genericity;import java.util.ArrayList;import java.util.HashMap;import java.util.HashSet;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.Map;import java.util.Queue;import java.util.Set;import org.junit.Test;public class New {  public <k, v> Map<k, v> map() {    return new HashMap<k, v>();  }  public <T> List<T> list() {    return new ArrayList<T>();  }  public <T> LinkedList<T> linkList() {    return new LinkedList<T>();  }  public <T> Set<T> set() {    return new HashSet<T>();  }  public <T> Queue<T> queue() {    return new LinkedList<T>();  }    @Test  public void test(){    New new1=new New();    Map<String, LinkedList<String>> lisMap=new1.map();  }}

  • 数学中集合的实现

代码实现:

package com.genericity;import java.util.HashSet;import java.util.Set;import org.junit.Test;public class Sets {    /**  * @Title: union   * @Description: 集合的并集  * @throws   */  public static <T> Set<T> union(Set<T> a,Set<T> b){    Set<T> set=new HashSet<T>(a);    set.addAll(b);    return set;  }    /**  * @Title: intersetion   * @Description: 集合交集   */  public static <T> Set<T> intersetion(Set<T>a,Set<T> b){    Set<T> set=new HashSet<T>(a);    set.retainAll(b);    return set;      }  /**  * @Title: difference   * @Description: 集合差集   */  public static <T> Set<T> difference(Set<T>a, Set<T> b){    Set<T> set=new HashSet<T>(a);    set.removeAll(b);    return set;  }    public static <T> Set<T> complement(Set<T>a,Set<T> b){    return difference(union(a, b), intersetion(a, b));  }      @Test  public void test(){    HashSet<Integer> a=new HashSet<Integer>();    HashSet<Integer> b=new HashSet<Integer>();    for(int i=0;i<8;++i){      if(i<5)a.add(i);      if(i>2) b.add(i);     }        System.out.println(union(a, b).toString());    System.out.println(difference(a, b).toString());    System.out.println(intersetion(a, b).toString());    System.out.println(complement(a, b).toString());  }  }

四.泛型边界

上边界:

  • Java泛型编程中使用extends关键字指定泛型参数类型的上边界,即泛型只能适用于extends关键字后面类或接口的子类。
  • Java泛型编程的边界可以是多个,使用如<T extends A & B & C>语法来声明,其中只能有一个是类,并且只能是extends后面的第一个为类,其他的均只能为接口(和类/接口中的extends意义不同)。
  • 使用了泛型边界之后,泛型对象就可以使用边界对象中公共的成员变量和方法。

下边界:

  • 通过T Super A限制了T元素只能是A的父类。

五.泛型通配符

  • 泛型通配符”?”

一个比较经典泛型通配符的例子如下:

public class SampleClass < T extends S> {…}

假如A,B,C,…Z这26个class都实现了S接口。我们使用时需要使用到这26个class类型的泛型参数。那实例化的时候怎么办呢?依次写下

SampleClass<A> a = new SampleClass();

SampleClass<B> a = new SampleClass();

SampleClass<Z> a = new SampleClass();

这显然很冗余,还不如使用Object而不使用泛型,使用通配符非常方便:

SampleClass<? Extends S> sc = newSampleClass();

六.无边界的通配符

  • 泛型的通配符也可以不指定边界,没有边界的通配符意思是不确定参数的类型,编译时泛型檫除类型信息,认为是Object类型
  • List和List<?>的区别是:List是一个原始类型的List,它可以存放任何Object类型的对象,不需要编译时类型检查。List<?>等价于List<Object>,它不是一个原始类型的List,它存放一些特定类型,只是暂时还不确定是什么类型,需要编译时类型检查。因此List的效率要比List<?>高。
  • 具体讲解见http://blog.csdn.net/chjttony/article/details/6801406