Java:泛型知識知多少

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定義

可理解為 適配廣泛的類型，即參數化類型，可以把類型像方法的參數那樣進行傳遞。

// 以ArrayList為示例
// 泛型T可以是任意類
public class ArrayList<T> {
    private T[] array;
    //...
}
// 通過泛型的使用，就可創建多種類型的ArrayList
// 1. 可存儲String的ArrayList:
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
// 相當於
public class ArrayList<String> {
    private String[] array;
    //...
}
// 2. 可存儲Float的ArrayList:
ArrayList<Float> floatList = new ArrayList<Float>();
// 相當於
public class ArrayList<Float> {
    private Float[] array;
    //...
}

意義（即為什麼要使用泛型）

通過定義一種模板方式結構，從而保證類型安全 & 匹配。下面將用ArrayList為示例作為說明。

1. 背景

ArrayList的本質：一個可變的Object類型數組

public class ArrayList {
    private Object[] array;
    // ...
}

2. 問題

在使用ArrayList存儲不同類型時，需要強轉類型，不然容易出現ClassCastException異常。如存儲String類型：

// 獲取到ArrayList裡的Object類型時，必須強制轉型為String
// 不然容易出現ClassCastException異常
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("carson ho");
String first = (String) list.get(0);

3. 解決方案

使用泛型將ArrayList變成一種模板：ArrayList，就可以創建任意類型的ArrayList。即：

// 泛型T可以是任意類
public class ArrayList<T> {
    private T[] array;
    //...
}
// 多種類型
// 1. 可存儲String的ArrayList:
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
// 相當於
public class ArrayList<String> {
    private String[] array;
    //...
}
// 2. 可存儲Float的ArrayList:
ArrayList<Float> floatList = new ArrayList<Float>();
// 相當於
public class ArrayList<Float> {
    private Float[] array;
    //...
}

作用

1.使編譯器可在編譯期間對類型進行檢查以提高類型安全，減少運行時由於對象類型不匹配引發的異常；

2.運行時所有的轉換都是強制、隱式的，大大提高瞭代碼的重用率。如對集合類取數據時，不需 對存儲的數據 進行強制類型轉2換。

原理

基於 類型擦除。即即 使用泛型時加上的類型參數，會在編譯器在編譯時去掉所以，在生成的 Java 字節碼中，不包含泛型中的類型信息。這裡需要特別說明的是：

  • Java中的泛型是在編譯器層次實現，編譯器在編譯時盡可能的發現可能出錯的地方，但仍無法避免在運行時刻出現類型轉換異常的情況；
  • 在代碼中定義的List 、List等類型，在編譯後都會變成List
  • JVM看到的隻是List，而由泛型附加的類型信息對JVM來說是不可見的

同時需要特別註意的是：

  • 在無泛型的情況下，通常是使用Object類型來進行多種類型數據的操作，此時操作最多的是針對該Object進行數據的強制轉換
  • 而這種轉換是基於開發者對該數據類型明確的情況下進行（如將Object型轉換為String型）；若類型不一致，編譯器在編譯過程中不會報錯，但在運行時會出錯

額外說明： List能否轉為List？

不能。具體描述如下：

// 代碼1和代碼2相同
// 代碼1
List<String> strings = new LinkedList<String>( ); 
 List<Integer> ints = new LinkedList<Integer>( );
// 代碼2
 List strings = new LinkedList( ); 
 List ints = new LinkedList( );
// 轉換方式可以是如下：
List ss=strings; 
List<Object> objects=ss;

總結

本片文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！

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