J2SE5.0新特性之范型编程
J2SE5.0新特性之范型编程
本章主要参考sun公司文档。
C++程序员对范型编程肯定不陌生,尤其在STL大行其道的时候,C#2.0也将实现范型编程的功能。Java也不甘示弱,也推出了范型编程的语言新特性。
1.一个简单的范型示例
在以前,你可能遇到过这样的代码:
List list = new LinkedList(); list.add(“麻省理工”); list.add(“普林斯顿”); list.add(“伯克利”); String name = (String)list.iterator.next(); |
注意,第三行需要强制转换。而使用范型:
List<String> list = new LinkedList<String>(); list.add(“麻省理工”); list.add(“普林斯顿”); list.add(“伯克利”); String name = list.iterator.next(); |
这里将list声明成String类型的List。List是有一个类型参数的范型接口。这个例子中类型参数是String。
2.定义简单的范型
看j2se5.0中List和Iterator接口的实现(片断):
public interface List<E> { void add(E x); Iterator<E> iterator(); } public interface Iterator<E> { E next(); boolean hasNext(); }
|
上面的代码我们比较熟悉,但是其中增加了尖括号。尖括号中的内容定义了接口List和Iterator的形式类型参数。类型参数可以用在范型声明中,如类和接口的声明。
一旦声明了范型,你就可以使用它。在上面的例子中使用了List<String>。这里使用String是实参,代替了形参E。如果使用List<Integer>,则用实参Integer代替了形参E。
不管List<Integer>还是List<String>,它们的类只有一个。考虑下面的代码:
List<String> list1 = new LinkedList<String>(); List<Integer> list2 = new LinkedList<Integer>(); System.out.println(list1.getClass()==list2.getClass()); |
输出结果为true。
一般来说,形式类型参数都是大写,尽量使用单个字母,许多容器类都使用E作为参数。
3.范型和继承
考虑下面的代码,你认为它会出错吗?
String s = “smallnest@163.com”; Object o = s: |
当然,String类继承Object类,这样做不会出错。但下面的代码呢?
List<String> s = new LinkedList<String>(); List<Object>o=s; |
编译出错!
是的,List<Object>和List<String>没有继承关系。
4.通配符
考虑下面一个方法:
public void printCollection(Collection<Object> c) { for(Object o:c) { System.out.printf(“%s%n”,o); } } |
事实上,上面这个方法并不通用,它只能打印Collection<Object>类型的集合,象其他的如Collection<String>、Collection<Integer>并不能被打印,因为对象类型不一致。
为了解决这个问题,可以使用通配符:
public void printCollection(Collection<?> c) { for(Object o:c) { System.out.printf(“%s%n”,o); } } |
Collection<?>被称作未知类型的集合。问号代表各种类型。
上面的读取集合中的数据时,我们采用Object类型。这样做时可以的,因为不管未知类型最终代表何种类型,它的数据都继承Object类,那么再考虑一下下面的代码:
Collection<?> c = new ArrayList<String>(); c.add(new Object()); //!!!! |
这样做时错误的,因为我们不知道?代表何种类型,所以我们不能直接将Object增加到集合中,这会出现类型不匹配的情况。
5.有限制的通配符
考虑下面的代码
class Man { public String name = “”; } class GoodMan extends Man { public String name = “” } class BadMan extends Man { public String name = “” }
|
考虑下面的范型方法:
public void printName(List<Man> men) { for(Man man:men) { System.out.println(“姓名:” + man.name); } } |
这个范型方法只能显示List<Man>类型的数据,下面的代码允许显示Man和它的子类。
public void printName(List<? extends Man> men) { for(Man man:men) { System.out.println(“姓名:” + man.name); } } |
这里使用? extends Man代替Man,表明接受任何Man的子类做为参数。
和前面的代码类似,下面的代码也是不正确的:
public void adman(List<? extends Man> men) { GoodMan good = new GoodMan(); good.name = “晁岳攀”; men.add(good); } |
原因也很简单,因为?代表一切继承Man的类,你并不能保证就一定时GoodMan类。
和这种用法类似:
public void adman(List<? super GoodMan> men) { GoodMan good = new GoodMan(); good.name = “晁岳攀”; men.add(good); } |
6.范型方法
考虑下面的代码,我们将一个数组的内容加到一个集合中
public void copyArrayToCollection(Man[] men, Collection<?>c) { for(Man man:men) { c.add(man); } } |
这段代码时错的!
因为我们并不知道集合C的类型,所以不能将Man类型的数据加到集合中。
可以使用范型方法解决:
public <T> void copyArrayToCollection(T[] men, Collection<T>c) { for(T man:men) { c.add(man); } } |
这里T时一个形式类型参数。
何时该采用通用方法?何时该采用通配符?
考虑下面的例子:
interface Collection<E> { public boolean containsAll(Collection<?> c); public boolean addAll(Collection<? extends E> c); } |
改写成通用方法
interface Collection<E> { public <T> boolean containsAll(Collection<T> c); public <T extends E> boolean addAll(Collection<T> c); } |
然而,在这里每个方法T只使用了一次,返回值不依赖形式参数,其他参数也不依赖形式参数。这说明实参被用作多态,这种情况下就应该用通配符。