簡(jiǎn)介
泛型其實(shí)并不是一種新的語(yǔ)言元素，C++中早就就有，但是在C++之后的java卻沒(méi)有吸收這個(gè)特性，現(xiàn)在Java也有了泛型的特性，大概也和.Net的競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)系吧。
首先看泛型的一個(gè)應(yīng)用。
在過(guò)去，我們可能經(jīng)常要寫(xiě)一些類似這樣的代碼：
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List stringList=new LinkedList();
stringList.add("firstString");
stringList.add("secondString");
String str=(String)stringList.iterator().next(); |
實(shí)際上第三行對(duì)String的類型轉(zhuǎn)換意義并不大，因?yàn)橥ǔＮ覀內(nèi)绻诓僮饕粋€(gè)List，都是知道這個(gè)List里面放的是什么類型對(duì)象的，但是我們?nèi)绻贿@樣寫(xiě)又通不過(guò)語(yǔ)法檢查。
利用java的泛型機(jī)制，我們可以這么寫(xiě)：
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List<String> stringList=new LinkedList<String>();
stringList.add("firstString");
stringList.add("secondString");
String str=stringList.iterator().next(); |
這樣做的好處是在定義容器的時(shí)候就指明了容器中的類型，一方面我們不再需要取一個(gè)元素時(shí)候做強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，另外一方面如果在這個(gè)容器中放入的對(duì)象類型不符合要求，那么會(huì)在編譯時(shí)候產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤，而不是在運(yùn)行時(shí)候才拋出一個(gè)異常。
另外這樣也提高了程序的可讀性。
泛型類型的定義
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的使用泛型類的定義：
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public class MyGenericClass<T> {
private T value;
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}
} |
值得注意的一點(diǎn)是，靜態(tài)變量不能夠使用泛型定義，也就是說(shuō)類似下面的語(yǔ)句是非法的：
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public class MyGenericClass<T> {
public static T value;//錯(cuò)誤的定義
}
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此外，泛型的定義不會(huì)被繼承，舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，如果A是B的子類，而C是一個(gè)聲明了泛型定義的類型的話，C<A>不是C<B>的子類。為了更好的說(shuō)明，可以看下面的代碼，這段代碼是錯(cuò)誤的。
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List<String> strList =new ArrayList<String>();
List<Object> objList=strList; //錯(cuò)誤的賦值 |
不過(guò)這樣一段代碼是正確的：
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List<Object> strList =new ArrayList<Object>();
strList.add("a string"); |
統(tǒng)配類型
假設(shè)我們需要這樣一個(gè)函數(shù)，使用它可以把一個(gè)集合中所有的元素打印出來(lái)，在以前我們可能這樣定義：
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void printCollection(Collection c) {
Iterator i = c.iterator();
for (k = 0; k < c.size(); k++)
{
System.out.println(i.next());
}
} |
使用新的泛型特性我們可以這樣寫(xiě)：
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void printCollection(Collection<Object> c)
{
for (Object e : c)
{
System.out.println(e);
}
} |
但是這樣有一個(gè)問(wèn)題，假如我們現(xiàn)在有個(gè)對(duì)象類型是Collection<String>，那么我們不能夠?qū)⑺鳛閰?shù)傳給printCollection，因?yàn)?/SPAN>Collection<String>并不是Collection<Object>的子類。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以使用統(tǒng)配類型?，也就是定義成下面這個(gè)樣子：
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void printCollection(Collection<?> c)
{
for (Object e : c)
{
System.out.println(e);
}
} |
可以說(shuō)Collection<?>是所有Collection的父類。
再來(lái)看一段下面的代碼
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private void clearAllMaps(Collection<Map> c)
{
for(Map m:c)
{
m.clear();
}
} |
毫無(wú)疑問(wèn)，它也存在上面我們所說(shuō)的問(wèn)題，也就是對(duì)HashMap之類Map的子類無(wú)法進(jìn)行操作，但是如果我們將參數(shù)改成Collection<?>又不大合理，因?yàn)槲覀冎幌Ｍ麑?duì)父類為Map的子類進(jìn)行操作，那么我們可以這樣改寫(xiě)：
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private void clearAllMaps(Collection<? extends Map> c)
{
for(Map m:c)
{
m.clear();
}
} |
類似于? extends Map之類的統(tǒng)配符稱為限定統(tǒng)配類型。
假設(shè)一個(gè)對(duì)象h類型為Collection<HashMap>，那么我們將h作為參數(shù)傳給clearAllMaps，如下面一段代碼所示：
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List<HashMap<String,String>> h=new ArrayList<HashMap<String,String>>();
HashMap<String,String> m=new HashMap<String,String>();
m.put("key","value");
h.add(m);
clearAllMaps(h); |
對(duì)于在類似于上面所說(shuō)，使用了? extend XXX的方法，值得注意的一點(diǎn)是不能夠在方法體內(nèi)用XXX的子類對(duì)象作為代替。如下面一段代碼是錯(cuò)誤的：
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public void addRectangle(List<? extends Shape> shapes)
{
shapes.add(0, new Rectangle()); // 錯(cuò)誤用法!
} |
這里我們假設(shè)Rectangle是Shape的一個(gè)子類。
不允許這樣寫(xiě)的原因比較簡(jiǎn)單，因?yàn)檎{(diào)用該方法時(shí)候參數(shù)類型可能是Shape的另外一個(gè)子類。假如說(shuō)Shape除了Rectangle這個(gè)子類以外還有另外一個(gè)子類Circle，那么我們可以把一個(gè)List<Circle>類型的對(duì)象作為參數(shù)傳給這個(gè)方法（注意這樣是合法的），而在方法體內(nèi)卻把一個(gè)Rectangle對(duì)象放到了shapes里面，這顯然是不合理的。
除了extends，在泛型參數(shù)類型中還可以使用super關(guān)鍵字，參照下面一段程序：
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private void addString(Collection <? super String> c)
{
c.add("a String");
} |
泛型函數(shù)
我們?cè)谇懊嫣岬搅私y(tǒng)配類型，現(xiàn)在讓我們來(lái)設(shè)想一個(gè)函數(shù)，它實(shí)現(xiàn)這樣的功能，將一個(gè)數(shù)組中的元素添加到一個(gè)Collection中，為了保證程序的通用性，我們可能會(huì)寫(xiě)出另外一段錯(cuò)誤的代碼：
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private void fromArrayToCollection(Object[] a, Collection<?> c)
{
for (Object o : a)
{
c.add(o); // 錯(cuò)誤的代碼
}
} |
那么這個(gè)函數(shù)應(yīng)該怎么寫(xiě)呢？我們可以通過(guò)對(duì)函數(shù)添加泛型參數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)，如下面所示：
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private <T> void exfromArrayToCollection(T[] a, Collection<T> c)
{
for (T o : a)
{
c.add(o); //這樣是正確的
}
} |
那么，在什么時(shí)候我們應(yīng)該使用統(tǒng)配類型，什么時(shí)候我們應(yīng)該使用泛型函數(shù)呢？答案是取決于函數(shù)參數(shù)之間，函數(shù)參數(shù)和返回值之間的類型依賴性。
如果一個(gè)函數(shù)的參數(shù)類型與函數(shù)返回的參數(shù)沒(méi)有必然關(guān)聯(lián)，同時(shí)對(duì)于該函數(shù)其他的參數(shù)的類型也沒(méi)有依賴關(guān)系，那么我們就應(yīng)該使用統(tǒng)配符，否則就應(yīng)該使用泛型函數(shù)。
為了更清楚地說(shuō)明這一點(diǎn)，我們可以看一下java.util包中Collections類型幾個(gè)方法的定義：
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class Collections {
static void swap(List<?> list, int i, int j) {...}
static <T> void copy (List<? super T> dest, List<? extends T> src) {...}
} |
其中swap函數(shù)實(shí)際上也可以這樣定義：
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static <T>void swap(List<T> list, int i, int j) {...} |
但是注意到這里泛型類型參數(shù)T只在參數(shù)中用到了一次，也就是說(shuō)它和函數(shù)其他部分沒(méi)有依賴性，這可以看作是我們應(yīng)該使用?的一個(gè)標(biāo)志。
copy方法中，拷貝源src中的元素必須是dest所能夠接受的，src中的元素必須是T的一個(gè)子類，但是具體它是哪種子類我們又不必關(guān)心，所以方法中使用了泛型作為一個(gè)類型參數(shù)，同時(shí)也用了統(tǒng)配類型作為第二類型參數(shù)
posted on 2005-05-12 10:55
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