泛型就这么简单

一、什么是泛型

Java泛型设计原则：只要在编译时期没用出现警告，那么在运行期就不会出现ClassCastException异常

所谓泛型：把类型明确的时机推迟到创建对象或者调用方法时

参数化类型：

• 把类型当作是参数一样传递
• <数据类型>只能是引用类型

相关术语：

• ArrayList<E>中的E称为类型参数变量

• ArrayList<Integer>中的Integer称为实际类型参数

• 整个称为ArrayList<E>泛型类型

• 整个ArrayList<Integer>称为参数化的类型ParameterizedType

二、为什么需要泛型

早期Java是使用Object来代表任意类型的，但是向下转型有强转的问题，这样程序就不太安全

首先，我们来试想一下：没有泛型，集合会怎么样

• Collection、Map集合对元素的类型是没有任何限制的。本来我的Collection集合装载的是全部的Dog对象，但是外边把Cat对象存储到集合中，是没有任何语法错误的。
• 把对象扔进集合中，集合是不知道元素的类型是什么的，仅仅知道是Object。因此在get()的时候，返回的是Object。外边获取该对象，还需要强制转换

有了泛型以后：

• 代码更加简洁【不用强制转换】
• 程序更加健壮【只要编译时期没有警告，那么运行时期就不会出现ClassCastException异常】
• 可读性和稳定性【在编写集合的时候，就限定了类型】

2.1 泛型可以使用增强for循环

明确了集合的类型后我们就可以使用增强给for循环了

//创建集合对象
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");

//遍历,由于明确了类型.我们可以增强for
for (String s : list) {
    System.out.println(s);
}

三、泛型基础

3.1 泛型类

泛型类就是把泛型定义在类上，用户使用该类的时候，才把类型明确下来….这样的话，用户明确了什么类型，该类就代表着什么类型…用户在使用的时候就不用担心强转的问题，运行时转换异常的问题了

在类上定义的泛型，在类的方法中也可以使用！

/*
    1:把泛型定义在类上
    2:类型变量定义在类上,方法中也可以使用
 */
public class ObjectTool<T> {
    private T obj;

    public T getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(T obj) {
        this.obj = obj;
    }
}

用户想要使用哪种类型，就在创建的时候指定类型。使用的时候，该类就会自动转换成用户想要使用的类型了。

测试代码

public static void main(String[] args) {
    //创建对象并指定元素类型
    ObjectTool<String> tool = new ObjectTool<>();

    tool.setObj(new String("钟福成"));
    String s = tool.getObj();
    System.out.println(s);


    //创建对象并指定元素类型
    ObjectTool<Integer> objectTool = new ObjectTool<>();
    /**
         * 如果我在这个对象里传入的是String类型的,它在编译时期就通过不了了.
         */
    objectTool.setObj(10);
    int i = objectTool.getObj();
    System.out.println(i);
}

3.2 泛型方法

前面已经介绍了泛型类了，在类上定义的泛型，在方法中也可以使用…..

现在呢，我们可能就仅仅在某一个方法上需要使用泛型….外界仅仅是关心该方法，不关心类其他的属性…这样的话，我们在整个类上定义泛型，未免就有些大题小作了。

定义泛型方法….泛型是先定义后使用的

//定义泛型方法..
public <T> void show(T t) {
    System.out.println(t);
}

测试代码

public static void main(String[] args) {
    //创建对象
    ObjectTool tool = new ObjectTool();

    //调用方法,传入的参数是什么类型,返回值就是什么类型
    tool.show("hello");
    tool.show(12);
    tool.show(12.5);
}

3.3 泛型类派生出的子类

前面我们已经定义了泛型类，泛型类是拥有泛型这个特性的类，它本质上还是一个Java类，那么它就可以被继承

那它是怎么被继承的呢？？这里分两种情况

1. 子类明确泛型类的类型参数变量
2. 子类不明确泛型类的类型参数变量

3.3.1 子类明确泛型类的类型参数变量

泛型接口

/*
    把泛型定义在接口上
 */
public interface Inter<T> {
    public abstract void show(T t);

}

实现泛型接口的类…..

/**
 * 子类明确泛型类的类型参数变量:
 */

public class InterImpl implements Inter<String> {
    @Override
    public void show(String s) {
        System.out.println(s);

    }
}

3.3.2 子类不明确泛型类的类型参数变量

当子类不明确泛型类的类型参数变量时，外界使用子类的时候，也需要传递类型参数变量进来，在实现类上需要定义出类型参数变量

/**
 * 子类不明确泛型类的类型参数变量:
 *      实现类也要定义出<T>类型的
 *
 */
public class InterImpl<T> implements Inter<T> {

    @Override
    public void show(T t) {
        System.out.println(t);

    }
}

测试代码:

public static void main(String[] args) {
    //测试第一种情况
    //Inter<String> i = new InterImpl();
    //i.show("hello");

    //第二种情况测试
    Inter<String> ii = new InterImpl<>();
    ii.show("100");
}

值得注意的是：

• 实现类的要是重写父类的方法，返回值的类型是要和父类一样的！
• 类上声明的泛形只对非静态成员有效

3.4 类型通配符

为什么需要类型通配符？？？？我们来看一个需求…….

现在有个需求：方法接收一个集合参数，遍历集合并把集合元素打印出来，怎么办？

按照我们没有学习泛型之前，我们可能会这样做：

public void test(List list){
    for(int i=0;i<list.size();i++){
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

上面的代码是正确的，只不过在编译的时候会出现警告，说没有确定集合元素的类型….这样是不优雅的…

那我们学习了泛型了，现在要怎么做呢？？有的人可能会这样做：

public void test(List<Object> list){
    for(int i=0;i<list.size();i++){
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

这样做语法是没毛病的，但是这里十分值得注意的是：该test()方法只能遍历装载着Object的集合！！！

强调：泛型中的<Object>并不是像以前那样有继承关系的，也就是说List<Object>和List<String>是毫无关系的！！！！

那现在咋办？？？我们是不清楚List集合装载的元素是什么类型的，List<Objcet>这样是行不通的……..于是Java泛型提供了类型通配符 ?

所以代码应该改成这样：

public void test(List<?> list){
    for(int i=0;i<list.size();i++){
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

?号通配符表示可以匹配任意类型，任意的Java类都可以匹配…..

现在非常值得注意的是，当我们使用?号通配符的时候：就只能调对象与类型无关的方法，不能调用对象与类型有关的方法。

记住，只能调用与对象无关的方法，不能调用对象与类型有关的方法。因为直到外界使用才知道具体的类型是什么。也就是说，在上面的List集合，我是不能使用add()方法的。因为add()方法是把对象丢进集合中，而现在我是不知道对象的类型是什么。

3.4.1 设定通配符上限

首先，我们来看一下设定通配符上限用在哪里….

现在，我想接收一个List集合，它只能操作数字类型的元素【Float、Integer、Double、Byte等数字类型都行】，怎么做？？？

我们学习了通配符，但是如果直接使用通配符的话，该集合就不是只能操作数字了。因此我们需要用到设定通配符上限

List<? extends Number>

上面的代码表示的是：List集合装载的元素只能是Number的子类或自身

public static void main(String[] args) {


//List集合装载的是Integer，可以调用该方法
List<Integer> integer = new ArrayList<>();
test(integer);

//List集合装载的是String，在编译时期就报错了
List<String> strings = new ArrayList<>();
test(strings);

}


public static void test(List<? extends Number> list) {

}

3.4.2 设定通配符下限

既然上面我们已经说了如何设定通配符的上限，那么设定通配符的下限也不是陌生的事了。直接来看语法吧

//传递进来的只能是Type或Type的父类
<? super Type>

设定通配符的下限这并不少见，在TreeSet集合中就有….我们来看一下

public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
	this(new TreeMap<>(comparator));
}

那它有什么用呢？？我们来想一下，当我们想要创建一个TreeSet<String>类型的变量的时候，并传入一个可以比较String大小的Comparator。

那么这个Comparator的选择就有很多了，它可以是Comparator<String>，还可以是类型参数是String的父类，比如说Comparator<Objcet>….

这样做，就非常灵活了。也就是说，只要它能够比较字符串大小，就行了

值得注意的是：无论是设定通配符上限还是下限，都是不能操作与对象有关的方法，只要涉及到了通配符，它的类型都是不确定的！

3.5 通配符和泛型方法

大多时候，我们都可以使用泛型方法来代替通配符的…..

//使用通配符
public static void test(List<?> list) {

}

//使用泛型方法
public <T> void  test2(List<T> t) {

}

上面这两个方法都是可以的…..那么现在问题来了，我们使用通配符还是使用泛型方法呢？？

原则：

• 如果参数之间的类型有依赖关系，或者返回值是与参数之间有依赖关系的。那么就使用泛型方法
• 如果没有依赖关系的，就使用通配符，通配符会灵活一些.

3.6 泛型擦除

泛型是提供给javac编译器使用的，它用于限定集合的输入类型，让编译器在源代码级别上，即挡住向集合中插入非法数据。但编译器编译完带有泛形的java程序后，生成的class文件中将不再带有泛形信息，以此使程序运行效率不受到影响，这个过程称之为“擦除”。

3.6.1 兼容性

JDK5提出了泛型这个概念，但是JDK5以前是没有泛型的。也就是泛型是需要兼容JDK5以下的集合的。

当把带有泛型特性的集合赋值给老版本的集合时候，会把泛型给擦除了。

值得注意的是：它保留的就类型参数的上限。

        List<String> list = new ArrayList<>();

        //类型被擦除了，保留的是类型的上限，String的上限就是Object
        List list1 = list;

如果我把没有类型参数的集合赋值给带有类型参数的集合赋值，这又会怎么样？？

        List list = new ArrayList();
        List<String> list2 = list;

它也不会报错，仅仅是提示“未经检查的转换”

四、泛型的应用

当我们写网页的时候，常常会有多个DAO，我们要写每次都要写好几个DAO，这样会有点麻烦

那么我们想要的效果是什么呢？？只写一个抽象DAO，别的DAO只要继承该抽象DAO，就有对应的方法了。

要实现这样的效果，肯定是要用到泛型的。因为在抽象DAO中，是不可能知道哪一个DAO会继承它自己，所以是不知道其具体的类型的。而泛型就是在创建的时候才指定其具体的类型。

抽象DAO

public abstract class BaseDao<T> {

    //模拟hibernate....
    private Session session;
    private Class clazz;


    //哪个子类调的这个方法，得到的class就是子类处理的类型（非常重要）
    public BaseDao() {
        Class clazz = this.getClass();  //拿到的是子类
        ParameterizedType  pt = (ParameterizedType) clazz.getGenericSuperclass();  //BaseDao<Category>
        clazz = (Class) pt.getActualTypeArguments()[0];
        System.out.println(clazz);

    }


    public void add(T t){
        session.save(t);
    }

    public T find(String id){
        return (T) session.get(clazz, id);
    }

    public void update(T t){
        session.update(t);
    }

    public void delete(String id){
        T t = (T) session.get(clazz, id);
        session.delete(t);
    }

}

继承抽象DAO，该实现类就有对应的增删改查的方法了。

CategoryDao

public class CategoryDao extends BaseDao<Category> {

}

BookDao

public class BookDao extends BaseDao<Book> {

}