包装类&简单认识泛型
- 1 包装类
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- 1.1 基本数据类型和对应的包装类
- 1.2 装箱和拆箱
- 1.3 自动装箱和自动拆箱
- 2 什么是泛型
- 3 引出泛型
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- 3.1 语法
- 4 泛型类的使用
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- 4.1 语法
- 4.2 示例
- 4.3 类型推导(Type Inference)
- 5 泛型如何编译的
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- 5.1 擦除机制
- 5.2 为什么不能实例化泛型类型数组
- 6 泛型的上界
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- 6.1 语法
- 6.2 示例
- 6.3 复杂示例
1 包装类
在Java中，由于基本类型不是继承自Object，为了在泛型代码中可以支持基本类型，Java给每个基本类型都对应了一个包装类型。
1.1 基本数据类型和对应的包装类
1.2 装箱和拆箱
int i = 10; // 装箱操作，新建一个 Integer 类型对象，将 i 的值放入对象的某个属性中 Integer ii = Integer.valueOf(i); Integer ij = new Integer(i); // 拆箱操作，将 Integer 对象中的值取出，放到一个基本数据类型中 int j = ii.intValue();
1.3 自动装箱和自动拆箱
可以看到在使用过程中，装箱和拆箱带来不少的代码量，所以为了减少开发者的负担，java 提供了自动机制。
int i = 10; Integer ii = i; // 自动装箱 Integer ij = (Integer)i; // 自动装箱 int j = ii; // 自动拆箱 int k = (int)ii; // 自动拆箱
【面试题】
下列代码输出什么，为什么？
public static void main(String[] args) {
Integer a = 127;
Integer b = 127;
Integer c = 128;
Integer d = 128;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);
}
2 什么是泛型
一般的类和方法，只能使用具体的类型: 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。
泛型是在JDK1.5引入的新的语法，通俗讲，泛型：就是适用于许多许多类型。从代码上讲，就是对类型实现了参数化。
3 引出泛型
实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值？
思路：
- 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new
String[10]; - 所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?
代码示例：
class MyArray {
public Object[] array = new Object[10];
public Object getPos(int pos) {
return this.array[pos];
}
public void setVal(int pos,Object val) {
this.array[pos] = val;
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
MyArray myArray = new MyArray();
myArray.setVal(0,10);
myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放
String ret = myArray.getPos(1);//编译报错
System.out.println(ret);
}
}
问题：以上代码实现后 发现
- 任何类型数据都可以存放
- 1号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换
虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。
3.1 语法
class 泛型类名称<类型形参列表> {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, …, Tn> {
}
class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, …, Tn> extends ParentClass {
// 可以只使用部分类型参数
}
class MyArray<T> {
public T[] array = (T[])new Object[10];//1
public T getPos(int pos) {
return this.array[pos];
}
public void setVal(int pos,T val) {
this.array[pos] = val;
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();//2
myArray.setVal(0,10);
myArray.setVal(1,12);
int ret = myArray.getPos(1);//3
System.out.println(ret);
myArray.setVal(2,"bit");//4
}
}
代码解释：
- 类名后的 代表占位符，表示当前类是一个泛型类
了解： 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：
- E 表示 Element
- K 表示 Key
- V 表示 Value
- N 表示 Number
- T 表示 Type
- S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型
- 注释1处，不能new泛型类型的数组
T[] ts = new T[5];//是不对的
T[] array = (T[])new Object[10];是否就足够好，答案是未必的。这块问题一会儿介
绍。
3. 注释2处，类型后加入 指定当前类型
4. 注释3处，不需要进行强制类型转换
5. 注释4处，代码编译报错，此时因为在注释2处指定类当前的类型，此时在注释4处，编译器会在存放元素的时
候帮助我们进行类型检查。
4 泛型类的使用
4.1 语法
泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象
4.2 示例
MyArray list = new MyArray();
注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类！
4.3 类型推导(Type Inference)
当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写
MyArray list = new MyArray<>(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer
5 泛型如何编译的
5.1 擦除机制
那么，泛型到底是怎么编译的？这个问题，也是曾经的一个面试问题。泛型本质是一个非常难的语法，要理解好他还是需要一定的时间打磨。
在编译的过程当中，将所有的T替换为Object这种机制，我们称为：擦除机制。
Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。
5.2 为什么不能实例化泛型类型数组
class MyArray<T> {
public T[] array = (T[])new Object[10];
public T getPos(int pos) {
return this.array[pos];
}
public void setVal(int pos,T val) {
this.array[pos] = val;
}
public T[] getArray() {
return array
}
}
public static void main(String[] args) {
MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>();
Integer[] strings = myArray1.getArray();
}
/*
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.Integer;
at TestDemo.main(TestDemo.java:31)
*/
原因：替换后的方法为：将Object[]分配给Integer[]引用，程序报错。
public Object[] getArray() {
return array;
}
通俗讲就是：返回的Object数组里面，可能存放的是任何的数据类型，可能是String，可能是Person，运行的时候，直接转给Integer类型的数组，编译器认为是不安全的
6 泛型的上界
在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。
6.1 语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
…
}
6.2 示例
public class MyArray {
…
}
只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参
MyArray l1; // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型
MyArray l2; // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型
了解： 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object
6.3 复杂示例
public class MyArray<E extends Comparable> {
…
}
E必须是实现了Comparable接口的