Java5的泛型的语法,已经有很多帖子讲了,这里依据我的一些个人理解做一次总结,一方面是为了将我近一段时间对泛型的学习落实到纸面,毕竟有很多想
法,如果只是存在于脑子里,过一段时间也就淡忘了,总要留下点文字便于以后回顾;另一方面,也希望拿出点东西来与大家交流分享,这样才能不断的得到提高。
泛型是什么
简单的来说,泛型可以认为是类型参数化的技术。相对于类型的参数化,在传统的java代码中,我们可以理解为所有的参数都是值的参数化,例如以下代码:
1 package org.dbstar.generic;
2
3 public class ValueHolder {
4 private String value;
5
6 public ValueHolder(String value) {
7 this.value = value;
8 }
9
10 public String getValue() {
11 return value;
12 }
13
14 public void setValue(String value) {
15 this.value = value;
16 }
17 }
其中的成员变量、构造函数参数和方法参数,都可以认为是值的参数化的体现。但是,不管值如何变化,值的类型只能局限于String及其子类,如果我们想让
ValueHolder同时也能持有一个Integer类型的值,那么在传统的Java代码中,只能将成员变量的类型定义为Object,如下:
1 package org.dbstar.generic;
2
3 public class ValueHolder {
4 private Object value;
5
6 public ValueHolder(Object value) {
7 this.value = value;
8 }
9
10 public Object getValue() {
11 return value;
12 }
13
14 public void setValue(Object value) {
15 this.value = value;
16 }
17 }
使用Object版的ValueHolder的代码看起来会像这样:
1 public static void main(String[] args) {
2 ValueHolder vhi = new ValueHolder(new Integer(1));
3 ValueHolder vhs = new ValueHolder("abc");
4 ValueHolder vho = new ValueHolder(new Object());
5 System.out.println("ValueHolder of Integer=" + vhi.getValue());
6 System.out.println("ValueHolder of String=" + vhs.getValue());
7 System.out.println("ValueHolder of Object=" + vho.getValue());
8 }
输出结果为:
1 ValueHolder of Integer=1
2 ValueHolder of String=abc
3 ValueHolder of Object=java.lang.Object@757aef
幸运的是,Java5给我们提供了一个将value的类型也作为一个参数来设置的方法,那就是泛型,下面是将value的类型也参数化后的
ValueHolder实现:
1 package org.dbstar.generic;
2
3 public class ValueHolder<E> {
4 private E value;
5
6 public ValueHolder(E value) {
7 this.value = value;
8 }
9
10 public E getValue() {
11 return value;
12 }
13
14 public void setValue(E value) {
15 this.value = value;
16 }
17 }
其中,value就是值的参数化,value的类型现在定义为E,<E>就是类型的参数化。使用ValueHolder的代码也相应发生了变
化:
1 ValueHolder<Integer> vhi = new ValueHolder<Integer>(new Integer(1));
2 ValueHolder<String> vhs = new ValueHolder<String>("abc");
3 ValueHolder<Object> vho = new ValueHolder<Object>(new Object());
4 System.out.println("ValueHolder of Integer=" + vhi.getValue().intValue());
5 System.out.println("ValueHolder of String=" + vhs.getValue().substring(1));
6 System.out.println("ValueHolder of Object=" + vho.getValue());
根据ValueHolder类型定义的不同,类型参数<E>在不同场合代表了不同的实际类型。
泛型的赋值
与值参数的赋值不同的是,类型参数的赋值有其特殊性,下面来逐一说明:
A。同类型赋值:
1 ValueHolder<Integer> vhi = new ValueHolder<Integer>(new Integer(1));
2 ValueHolder<Integer> vhi2 = vhi;
3 vhi2.setValue(new Integer(2));
4 System.out.println("ValueHolder of Integer2=" + vhi2.getValue().intValue());
这种赋值后的变量,与源变量具有完全一致的操作,包括获取泛型变量和在方法参数中设置泛型变量。
B。超类型赋值:
1 ValueHolder<Integer> vhi = new ValueHolder<Integer>(new Integer(1));
2 ValueHolder<Number> vhi3 = vhi;//实际上,这是不允许的,会导致编译错误
3 ValueHolder<? extends Number> vhi2 = vhi;//必须要这样写
4 System.out.println("ValueHolder of Integer2=" + vhi2.getValue().intValue());
5 vhi2.setValue(new Integer(2));//超类型赋值后,操作受到限制,会导致编译错误
6 vhi2.setValue(null);//只有设置null值才是合法的,其他值一概不允许设置
这种赋值后的变量,能调用返回值为泛型变量的方法,但是只能使用新泛型变量类型的方法,而不能再使用原有泛型变量类型上的方法,这样说有点绕,举例来说,
上面的vhi2就只能使用Number类型上定义的方法,而无法再使用原先在Integer类型上定义的方法了。
可赋值的超类型可以是原类型的任何超类型或者接口,这些赋值都是类型安全的,不会引发任何编译时警告。例如:
1 ValueHolder<? extends Number> vhn = vhi;//超类
2 ValueHolder<? extends Object> vho2 = vhi;//超类
3 ValueHolder<? extends Comparable> vhc = vhi;//接口
赋值后的带?的泛型,还能继续赋值给超类,例如:
1 ValueHolder<? extends Number> vhn = vhi;
2 ValueHolder<? extends Object> vho3 = vhn;
ValueHolder<?>等效于ValueHolder<? extends
Object>,因为Object是所有类的超类。
C。子类型赋值:
1 ValueHolder<? extends Number> vhi2 = vhi;//必须要这样写
2 @SuppressWarnings("unchecked")
3 ValueHolder<Integer> vhi3 = (ValueHolder<Integer>) vhi2;
和值参数的赋值一样,超类型的泛型变量往子类型的泛型变量赋值,需要强制转换,转换后的vhi3与vhi具有完全一致的操作。但是,需要注意的一点是,这
种转换会导致一个unchecked的编译时警告,而且,若无法完成转换,会导致一个运行时的ClassCastException异常,例如:
1 @SuppressWarnings("unchecked")
2 ValueHolder<Double> vhi3 = (ValueHolder<Double>) vhi2;//这里不会抛出异常
3 vhi3.setValue(new Double(12.5));
4 System.out.println("ValueHolder of Double=" + vhi3.getValue().doubleValue());
5 System.out.println("ValueHolder of Integer=" + vhi.getValue().intValue());//会在这里抛出ClassCastException
上例中,vhi2将Integer类型转换成了超类型Number,而vhi3又将Number强类型转换成了Double,这也是允许的,不会引发编译
时错误或者运行时错误。下面甚至还可以给vhi3设置一个Double的值,值得注意的是,vhi3其实就是vhi,我们给一个Integer的变量设置
了一个Double的值,却没有引发任何异常,还真是诡异的很。随后,我们在调用vhi.getValue().intValue()时,才终于引发了
ClassCastException。由此可见,这种强类型转换有时候会使错误变得非常隐晦难于发现,我们应该尽量避免这种转换的使用。
D。赋值给传统代码(row type赋值):
1 @SuppressWarnings("unchecked")
2 ValueHolder vh = vhi;
3 vh.setValue(new Integer(3));
不指定类型参数的泛型类,称之为row type,这是Java5泛型为了与老版本的代码兼容而选择的一种处理方式。Row
type的泛型类中,所有的类型参数都被当做Object来处理,也就是说,ValueHolder可以当做
ValueHolder<Object>来处理,但是与ValueHolder<Object>又有所不同,因为
ValueHolder<Integer>是不能被转换为ValueHolder<Object>的,而能转换的ValueHolder<? extends
Object>又不能调用setValue方法(当然可以设置null值,而其他非null值不能设置)。值得注意的是,转换到传统代码,以及使用
传统代码调用有泛型参数的方法,会引起一个unchecked的编译时警告。
E。传统代码(row type)赋值给泛型
与第三点:子类型赋值类似,可以将传统代码看做是ValueHolder<? extends
Object>,同样需要强类型转换,以及存在类型安全问题。