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Java™ 教程(泛型类型)

Crazy_Coder / 2469人阅读

泛型类型

泛型类型是通过类型参数化的泛型类或接口,修改以下Box类以演示此概念。

一个简单的Box类

首先检查一个对任何类型的对象进行操作的非泛型Box类,它只需要提供两个方法:set,它将一个对象添加到box中,get,它将检索它:

public class Box {
    private Object object;

    public void set(Object object) { this.object = object; }
    public Object get() { return object; }
}

由于它的方法接受或返回一个Object,所以你可以自由地传入任何你想要的东西,前提是它不是一种原始类型,无法在编译时没有办法验证如何使用该类,代码的一部分可能会在box中放置一个Integer并期望从中获取Integer,而代码的另一部分可能会错误地传入String,从而导致运行时错误。

Box类的泛型版本

泛型类使用以下格式定义:

class name { /* ... */ }

由尖括号(<>)分隔的类型参数部分跟在类名后面,它指定类型参数(也称为类型变量)T1, T2, ...Tn

要更新Box类以使用泛型,可以通过将代码“public class Box”更改为“public class Box ”来创建泛型类型声明,这引入了类型变量T,可以在类中的任何位置使用。

通过此更改,Box类变为:

/**
 * Generic version of the Box class.
 * @param  the type of the value being boxed
 */
public class Box {
    // T stands for "Type"
    private T t;

    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
}

如你所见,所有出现的Object都被T替换,类型变量可以是你指定的任何非基本类型:任何类类型、任何接口类型、任何数组类型,甚至是其他类型变量。

可以应用相同的技术来创建泛型接口。

类型参数命名约定

按照惯例,类型参数名称是单个大写字母,这与你已经了解的变量命名约定形成鲜明对比,并且有充分的理由:如果没有这种约定,就很难区分类型变量和普通类或接口名称。

最常用的类型参数名称是:

E — 元素(Java集合框架广泛使用)

K — 键

N — 数

T — 类型

V — 值

S、U、V等 — 第二、第三、第四种类型

你将在整个Java SE API和本课程的其余部分中看到这些名称。

调用和实例化泛型类型

要从代码中引用泛型Box类,必须执行泛型类型调用,它将T替换为某些具体值,例如Integer

Box integerBox;

你可以将泛型类型调用视为与普通方法调用类似,但不是将参数传递给方法,而是将类型参数(在本例中为Integer)传递给Box类本身。

类型参数和类型参数术语:许多开发人员互换地使用术语“类型参数”和“类型实参”,但这些术语并不相同,编码时,提供类型实参以创建参数化类型,因此,Foo中的T是类型参数,而Foo f中的String是类型实参,本课程在使用这些术语时会遵循此定义。

与任何其他变量声明一样,此代码实际上并不创建新的Box对象,它只是声明integerBox将保存对“Box of Integer”的引用,这就是Box的读取方式。

泛型类型的调用通常称为参数化类型。

要实例化此类,请像往常一样使用new关键字,但在类名和括号之间放置

Box integerBox = new Box();
菱形

在Java SE 7及更高版本中,只要编译器可以从上下文中确定或推断类型参数,就可以用一组空的类型参数(<>)替换调用泛型类的构造函数所需的类型参数,这对尖括号<>非正式地称为菱形,例如,你可以使用以下语句创建Box的实例:

Box integerBox = new Box<>();

有关菱形表示法和类型推断的更多信息,请参阅类型推断。

多个类型参数

如前所述,泛型类可以有多个类型参数,例如,OrderedPair泛型类,它实现了Pair泛型接口:

public interface Pair {
    public K getKey();
    public V getValue();
}

public class OrderedPair implements Pair {

    private K key;
    private V value;

    public OrderedPair(K key, V value) {
    this.key = key;
    this.value = value;
    }

    public K getKey()    { return key; }
    public V getValue() { return value; }
}

以下语句创建OrderedPair类的两个实例:

Pair p1 = new OrderedPair("Even", 8);
Pair  p2 = new OrderedPair("hello", "world");

代码new OrderedPair,将K实例化为String,将V实例化为Integer,因此,OrderedPair的构造函数的参数类型分别是StringInteger,由于自动装箱,将Stringint传递给类是有效的。

正如菱形中所提到的,因为Java编译器可以从声明OrderedPair推断出KV类型,所以可以使用菱形表示法缩短这些语句:

OrderedPair p1 = new OrderedPair<>("Even", 8);
OrderedPair  p2 = new OrderedPair<>("hello", "world");

要创建泛型接口,请遵循与创建泛型类相同的约定。

参数化类型

你还可以使用参数化类型(即List)替换类型参数(即KV),例如,使用OrderedPair示例:

OrderedPair> p = new OrderedPair<>("primes", new Box(...));
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