摘要
泛型是J2SE 5.0最重要的特性。他们让你写一个type(类或接口)和创建一个实例通过传递一个或多个引用类型。这个实例受限于只能作用于这些类型。比如,在Java 5,java.util.List 已经被泛化。当建立一个list对象时,你通过传递一个java类型建立一个List实例,此list实例只能作用于所传递的类型。这意味着假如你传递一个String ,此List实例只能拥有String对象;假如你传递一个Integer,此实例只能存贮Integer对象。除了创建参数化的类型,你还能创建参数化的函数。
泛型的第一个好处是编译时的严格类型检查。这是集合框架最重要的特点。此外,泛型消除了绝大多数的类型转换。在JDK 5.0之前,当你使用集合框架时,你不得不进行类型转换。
本文将教你如何操作泛型。它的第一部分是“没有泛型的日子”,先让我们回忆老版本JDK的不便。然后,举一些泛型的例子。在讨论完语法以及有界泛型的使用之后,文章最后一章将解释如何写泛型。
没有泛型的日子
所有的java类都源自java.lang.Object,这意味着所有的JAVA对象能转换成Object。因此,在之前的JDK的版本中,很多集合框架的函数接受一个Object参数。所以,collections是一个能持有任何对象的多用途工具,但带来了不良的后果。
举个简单的例子,在JDK 5.0的之前版本中,类List的函数add接受一个Object参数:
public boolean add(java.lang.Object element)
所以你能传递任何类型给add。这是故意这么设计的。否则,它只能传递某种特定的对象,这样就会出现各种List类型,如,StringList, EmployeeList, AddressList等。
add通过Object传递能带来好处,现在我们考虑get函数(返回List中的一个元素).如下是JDK 5之前版本的定义:
public java.lang.Object get(int index) throws IndexOutOfBoundsException
get返回一个Object.不幸的事情从此开始了.假如你储存了两个String对象在一个List中:
List stringList1 = new ArrayList();stringList1.add("Java 5");stringList1.add("with generics");
当你想从stringList1取得一个元素时,你得到了一个Object.为了操作原来的类型元素,你不得不把它转换为String。
String s1 = (String) stringList1.get(0);
但是,假如你曾经把一个非String对象加入stringList1中,上面的代码会抛出一个ClassCastException. 有了泛型,你能创建一个单一用途的List实例.比如,你能创建一个只接受String对象的List实例,另外一个实例只能接受Employee对象.这同样适用于集合框架中的其他类型.
泛型入门
像一个函数能接受参数一样,一个泛型也能接受参数.这就是一个泛型经常被称为一个参数化类型的原因.但是不像函数用()传递参数,泛型是用<传递参数的.声明一个泛型和声明一个普通类没有什么区别,只不过你把泛型的变量放在<中.
比如,在JDK 5中,你可以这样声明一个java.util.List : List<E myList;
E 称为类型变量.意味着一个变量将被一个类型替代.替代类型变量的值将被当作参数或返回类型.对于List接口来说,当一个实例被创建以后,E 将被当作一个add或别的函数的参数.E 也会使get或别的参数的返回值.下面是add和get的定义:
boolean add<E oE get(int index)
NOTE:一个泛型在声明或例示时答应你传递特定的类型变量: E.除此之外,假如E是个类,你可以传递子类;假如E是个接口,你可以传递实现接口的类;
List<Number numberList= new ArrayList<Number();
numberList.add(2.0);
numberList.add(2);
假如你传递一个String给一个List,比如:
List<String myList;
那么mylist的add函数将接受一个String作为他的参数,而get函数将返回一个String.因为返回了一个特定的类型,所以不用类型转化了。
NOTE:根据惯例,我们使用一个唯一的大写字目表示一个类型变量。为了创建一个泛型,你需在声明时传递同样的参数列表。比如,你要想创建一个ArrayList来操作String ,你必须把String放在<中。如:
List<String myList = new ArrayList<String();
再比如,java.util.Map 是这么定义的:
public interface Map<K,V
K用来声明map键(KEY)的类型而V用来表示值(VALUE)的类型。put和values是这么定义的:
V put(K key, V value)Collection<V values()
NOTE:一个泛型不准直接的或间接的是java.lang.Throwable的子类。因为异常是在运行时抛出的,所以它不可能预言什么类型的异常将在编译时抛出.
列表1的例子将比较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 1.4List stringList1 = new ArrayList();stringList1.add("Java 1.0 - 5.0");stringList1.add("without generics");// cast to java.lang.StringString s1 = (String) stringList1.get(0);System.out.println(s1.toUpperCase());// now with generics in JDK 5List<String stringList2 = new ArrayList<String();stringList2.add("Java 5.0");stringList2.add("with generics");// no need for type castingString s2 = stringList2.get(0);System.out.println(s2.toUpperCase());}}
在列表1中,stringList2是个泛型。声明List<String告诉编译器List的实例能接受一个String对象。当然,在另外的情况中,你能新建能接受各种对象的List实例。注重,当从List实例中返回成员元素时,不需要对象转化,因为他返回的了你想要的类型,也就是String.
NOTE:泛型的类型检查(type checking)是在编译时完成的.
最让人感爱好的事情是,一个泛型是个类型并且能被当作一个类型变量。比如,你想你的List储存lists of Strings,你能通过把List<String作为他的类型变量来声明List。比如:
List<List<String myListOfListsOfStrings;
要从myList中的第一个List重新取得String,你可以这么用:
String s = myListOfListsOfStrings.get(0).get(0);
下一个列表中的ListOfListsTest类示范了一个List(命名为listOfLists)接受一个String List作为参数。
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,一个泛型接受一个或多个类型变量。比如,java.util.Map有两个类型变量s。第一个定义了键(key)的类型,第二个定义了值(value)的类型。下面的例子讲教我们如何使用个一个泛型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");}}
在这个例子中,重新得到一个key1代表的String值,我们不需要任何类型转换。
没有参数的情况下使用泛型
既然在J2SE 5.0中收集类型已经泛型化,那么,原来的使用这些类型的代码将如何呢?很幸运,他们在JAVA 5中将继续工作,因为你能使用没有参数的泛型。比如,你能继续像原来一样使用List接口,正如下面的例子一样。
List stringList1 = new ArrayList();stringList1.add("Java 1.0 - 5.0");stringList1.add("without generics");String s1 = (String) stringList1.get(0);
一个没有任何参数的泛型被称为原型(raw type)。它意味着这些为JDK1.4或更早的版本而写的代码将继续在java 5中工作。
尽管如此,一个需要注重的事情是,JDK5编译器希望你使用带参数的泛型。否则,编译器将提示警告,因为他认为你可能忘了定义类型变量s。比如,编译上面的代码的时候你会看到下面这些警告,因为第一个List被认为是原型。
Note: com/brainysoftware/jdk5/app16/GenericListTest.java
uses unchecked or unsafe operations.
Note: Recompile with -Xlint:unchecked for details.
当你使用原型时,假如你不想看到这些警告,你有几个选择来达到目的:
1.编译时带上参数-source 1.4
2.使用@SupressWarnings("unchecked")注释
3.更新你的代码,使用List<Object. List<Object的实例能接受任何类型的对象,就像是一个原型List。然而,编译器不会报错。
使用 ? 通配符
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