Java泛型集合哪些

Python09

Java泛型集合哪些,第1张

泛型(Generic type 或者 generics)是对 Java 语言的类型系统的一种扩展,以支持创建可以按类型进行参数化的类。可以把类型参数看作是使用参数化类型时指定的类型的一个占位符,就像方法的形式参数是运行时传递的值的占位符一样。

可以在集合框架(Collection framework)中看到泛型的动机。例如,Map 类允许您向一个 Map 添加任意类的对象,即使最常见的情况是在给定映射(map)中保存某个特定类型(比如 String)的对象。

因为 Map.get() 被定义为返回 Object,所以一般必须将 Map.get() 的结果强制类型转换为期望的类型,如下面的代码所示:

Map m = new HashMap()

m.put("key", "blarg")

String s = (String) m.get("key")

要让程序通过编译,必须将 get() 的结果强制类型转换为 String,并且希望结果真的是一个 String。但是有可能某人已经在该映射中保存了不是 String 的东西,这样的话,上面的代码将会抛出 ClassCastException。

理想情况下,您可能会得出这样一个观点,即 m 是一个 Map,它将 String 键映射到 String 值。这可以让您消除代码中的强制类型转换,同时获得一个附加的类型检查层,该检查层可以防止有人将错误类型的键或值保存在集合中。这就是泛型所做的工作。

泛型的好处

Java 语言中引入泛型是一个较大的功能增强。不仅语言、类型系统和编译器有了较大的变化,以支持泛型,而且类库也进行了大翻修,所以许多重要的类,比如集合框架,都已经成为泛型化的了。这带来了很多好处:

类型安全。 泛型的主要目标是提高 Java 程序的类型安全。通过知道使用泛型定义的变量的类型限制,编译器可以在一个高得多的程度上验证类型假设。没有泛型,这些假设就只存在于程序员的头脑中(或者如果幸运的话,还存在于代码注释中)。

Java 程序中的一种流行技术是定义这样的集合,即它的元素或键是公共类型的,比如“String 列表”或者“String 到 String 的映射”。通过在变量声明中捕获这一附加的类型信息,泛型允许编译器实施这些附加的类型约束。类型错误现在就可以在编译时被捕获了,而不是在运行时当作 ClassCastException 展示出来。将类型检查从运行时挪到编译时有助于您更容易找到错误,并可提高程序的可靠性。

消除强制类型转换。 泛型的一个附带好处是,消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读,并且减少了出错机会。

尽管减少强制类型转换可以降低使用泛型类的代码的罗嗦程度,但是声明泛型变量会带来相应的罗嗦。比较下面两个代码例子。

该代码不使用泛型:

List li = new ArrayList()

li.put(new Integer(3))

Integer i = (Integer) li.get(0)

该代码使用泛型:

List<Integer>li = new ArrayList<Integer>()

li.put(new Integer(3))

Integer i = li.get(0)

在简单的程序中使用一次泛型变量不会降低罗嗦程度。但是对于多次使用泛型变量的大型程序来说,则可以累积起来降低罗嗦程度。

潜在的性能收益。 泛型为较大的优化带来可能。在泛型的初始实现中,编译器将强制类型转换(没有泛型的话,程序员会指定这些强制类型转换)插入生成的字节码中。但是更多类型信息可用于编译器这一事实,为未来版本的 JVM 的优化带来可能。

由于泛型的实现方式,支持泛型(几乎)不需要 JVM 或类文件更改。所有工作都在编译器中完成,编译器生成类似于没有泛型(和强制类型转换)时所写的代码,只是更能确保类型安全而已。

泛型用法的例子

泛型的许多最佳例子都来自集合框架,因为泛型让您在保存在集合中的元素上指定类型约束。考虑这个使用 Map 类的例子,其中涉及一定程度的优化,即 Map.get() 返回的结果将确实是一个 String:

Map m = new HashMap()

m.put("key", "blarg")

String s = (String) m.get("key")

如果有人已经在映射中放置了不是 String 的其他东西,上面的代码将会抛出 ClassCastException。泛型允许您表达这样的类型约束,即 m 是一个将 String 键映射到 String 值的 Map。这可以消除代码中的强制类型转换,同时获得一个附加的类型检查层,这个检查层可以防止有人将错误类型的键或值保存在集合中。

下面的代码示例展示了 JDK 5.0 中集合框架中的 Map 接口的定义的一部分:

public interface Map<K, V>{

public void put(K key, V value)

public V get(K key)

}

注意该接口的两个附加物:

类型参数 K 和 V 在类级别的规格说明,表示在声明一个 Map 类型的变量时指定的类型的占位符。

在 get()、put() 和其他方法的方法签名中使用的 K 和 V。

为了赢得使用泛型的好处,必须在定义或实例化 Map 类型的变量时为 K 和 V 提供具体的值。以一种相对直观的方式做这件事:

Map<String, String>m = new HashMap<String, String>()

m.put("key", "blarg")

String s = m.get("key")

当使用 Map 的泛型化版本时,您不再需要将 Map.get() 的结果强制类型转换为 String,因为编译器知道 get() 将返回一个 String。

在使用泛型的版本中并没有减少键盘录入;实际上,比使用强制类型转换的版本需要做更多键入。使用泛型只是带来了附加的类型安全。因为编译器知道关于您将放进 Map 中的键和值的类型的更多信息,所以类型检查从执行时挪到了编译时,这会提高可靠性并加快开发速度。

向后兼容

在 Java 语言中引入泛型的一个重要目标就是维护向后兼容。尽管 JDK 5.0 的标准类库中的许多类,比如集合框架,都已经泛型化了,但是使用集合类(比如 HashMap 和 ArrayList)的现有代码将继续不加修改地在 JDK 5.0 中工作。当然,没有利用泛型的现有代码将不会赢得泛型的类型安全好处。

这是在各种Java泛型面试中,一开场你就会被问到的问题中的一个,主要集中在初级和中级面试中:

1:什么是泛型?

泛型就是广泛的类型,也是一种数据类型,而这种数据类型可以是任意类型,编写过程中当中不能确定类型,创建对象时必须指定具体类型,不指定也可以,但是会出现一些错误。

泛型是编译器行为,只能在编译期有效,如果能够跨过编译器,那么泛型就没有任何意义了。

2、泛型类

怎么定义泛型类?

在类后面加<>,<>中可以编写任意长度任意字符,不能是数值。(一般用26个大写英文字母表示)

泛型类 <具体类型> 变量名 = new 泛型类<>()

3.怎么使用泛型

有以下几种使用场景以及放在那种位置

泛型只能定义引用数据类型,而不能使用基本数据类型

泛型类、泛型方法、泛型接口、泛型通配符

例如:作用在类上时( public class Animal <E>{ E pet} ) , 泛型跟在类后边,可以指定用了泛型的类内部的 pet 的类型。

作用在对象上时( Animal<Dog>str = new Animal<Dog>()) , 泛型跟在类后边 , 使得对象类的的 pet 属性为 Dog类型。

1. Java中的泛型是什么 ? 使用泛型的好处是什么?

这是在各种Java泛型面试中,一开场你就会被问到的问题中的一个,主要集中在初级和中级面试中。那些拥有Java1.4或更早版本的开发背景的人 都知道,在集合中存储对象并在使用前进行类型转换是多么的不方便。泛型防止了那种情况的发生。它提供了编译期的类型安全,确保你只能把正确类型的对象放入 集合中,避免了在运行时出现ClassCastException。

2. Java的泛型是如何工作的 ? 什么是类型擦除 ?

这是一道更好的泛型面试题。泛型是通过类型擦除来实现的,编译器在编译时擦除了所有类型相关的信息,所以在运行时不存在任何类型相关的信息。例如 List<String>在运行时仅用一个List来表示。这样做的目的,是确保能和Java 5之前的版本开发二进制类库进行兼容。你无法在运行时访问到类型参数,因为编译器已经把泛型类型转换成了原始类型。根据你对这个泛型问题的回答情况,你会 得到一些后续提问,比如为什么泛型是由类型擦除来实现的或者给你展示一些会导致编译器出错的错误泛型代码。请阅读我的Java中泛型是如何工作的来了解更 多信息。

3. 什么是泛型中的限定通配符和非限定通配符 ?

这是另一个非常流行的Java泛型面试题。限定通配符对类型进行了限制。有两种限定通配符,一种是<? extends T>它通过确保类型必须是T的子类来设定类型的上界,另一种是<? super T>它通过确保类型必须是T的父类来设定类型的下界。泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化,否则会导致编译错误。另一方面<?>表 示了非限定通配符,因为<?>可以用任意类型来替代。更多信息请参阅我的文章泛型中限定通配符和非限定通配符之间的区别。

4. List<? extends T>和List <? super T>之间有什么区别 ?

这和上一个面试题有联系,有时面试官会用这个问题来评估你对泛型的理解,而不是直接问你什么是限定通配符和非限定通配符。这两个List的声明都是 限定通配符的例子,List<? extends T>可以接受任何继承自T的类型的List,而List<? super T>可以接受任何T的父类构成的List。例如List<? extends Number>可以接受List<Integer>或List<Float>。在本段出现的连接中可以找到更多信息。

5. 如何编写一个泛型方法,让它能接受泛型参数并返回泛型类型?

编写泛型方法并不困难,你需要用泛型类型来替代原始类型,比如使用T, E or K,V等被广泛认可的类型占位符。泛型方法的例子请参阅Java集合类框架。最简单的情况下,一个泛型方法可能会像这样:

public V put(K key, V value) {

return cache.put(key, value)

}

6. Java中如何使用泛型编写带有参数的类?

这是上一道面试题的延伸。面试官可能会要求你用泛型编写一个类型安全的类,而不是编写一个泛型方法。关键仍然是使用泛型类型来代替原始类型,而且要使用JDK中采用的标准占位符。

7. 编写一段泛型程序来实现LRU缓存?

对于喜欢Java编程的人来说这相当于是一次练习。给你个提示,LinkedHashMap可以用来实现固定大小的LRU缓存,当LRU缓存已经满 了的时候,它会把最老的键值对移出缓存。LinkedHashMap提供了一个称为removeEldestEntry()的方法,该方法会被put() 和putAll()调用来删除最老的键值对。当然,如果你已经编写了一个可运行的JUnit测试,你也可以随意编写你自己的实现代码。

8. 你可以把List<String>传递给一个接受List<Object>参数的方法吗?

对任何一个不太熟悉泛型的人来说,这个Java泛型题目看起来令人疑惑,因为乍看起来String是一种Object,所以 List<String>应当可以用在需要List<Object>的地方,但是事实并非如此。真这样做的话会导致编译错误。如 果你再深一步考虑,你会发现Java这样做是有意义的,因为List<Object>可以存储任何类型的对象包括String, Integer等等,而List<String>却只能用来存储Strings。

List<Object>objectList

List<String>stringList

objectList = stringList//compilation error incompatible types

9. Array中可以用泛型吗?

这可能是Java泛型面试题中最简单的一个了,当然前提是你要知道Array事实上并不支持泛型,这也是为什么Joshua Bloch在Effective Java一书中建议使用List来代替Array,因为List可以提供编译期的类型安全保证,而Array却不能。

10. 如何阻止Java中的类型未检查的警告?

如果你把泛型和原始类型混合起来使用,例如下列代码,Java 5的javac编译器会产生类型未检查的警告,例如

List<String>rawList = new ArrayList()

注意: Hello.java使用了未检查或称为不安全的操作

这种警告可以使用@SuppressWarnings(“unchecked”)注解来屏蔽。