JAVA中的泛型类是什么东西?

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JAVA中的泛型类是什么东西?,第1张

泛型(Generictype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。\x0d\x0a可以在集合框架(Collectionframework)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。\x0d\x0a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:\x0d\x0a\x0d\x0aMapm=newHashMap()\x0d\x0a\x0d\x0am.put("key","blarg")\x0d\x0a\x0d\x0aStrings=(String)m.get("key")\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a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。\x0d\x0a泛型的好处\x0d\x0aJava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:\x0d\x0a·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)。\x0d\x0aJava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。\x0d\x0a·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。\x0d\x0a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。\x0d\x0a该代码不使用泛型:\x0d\x0a\x0d\x0aListli=newArrayList()\x0d\x0a\x0d\x0ali.put(newInteger(3))\x0d\x0a\x0d\x0aIntegeri=(Integer)li.get(0)\x0d\x0a\x0d\x0a该代码使用泛型:\x0d\x0a\x0d\x0aListli=newArrayList()\x0d\x0a\x0d\x0ali.put(newInteger(3))\x0d\x0a\x0d\x0aIntegeri=li.get(0)\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a·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。\x0d\x0a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。\x0d\x0a泛型用法的例子

要区分数组和泛型容器的功能,这里先要理解三个概念:协变性(covariance)、逆变性(contravariance)和无关性(invariant)。

若类A是类B的子类,则记作A ≦ B。设有变换f(),若:

当A ≦ B时,有f(A)≦ f(B),则称变换f()具有协变性;

当A ≦ B时,有f(B)≦ f(A),则称变换f()具有逆变性;

如果以上两者皆不成立,则称变换f()具有无关性。

在Java中,数组具有协变性,而泛型具有无关性,示例代码如下:

Object[] array = new String[10]

//编译错误

ArrayList<Object>list=new ArrayList<String>()

这两句代码,数组正常编译通过,而泛型抛出了编译期错误,应用之前提出的概念对代码进行分析,可知:

1、String ≦ Object

2、数组的变换可以表达为f(A)=A[],通过之前的示例,可以得出下推论:

f(String) = String[] 以及 f(Object) = Object[]

4、通过代码验证,String[] ≦ Object[] 是成立的,由此可见,数组具有协变性。

泛型好处:

泛型简单易用

类型安全 泛型的主要目标是实现java的类型安全。 泛型可以使编译器知道一个对象的限定类型是什么,这样编译器就可以在一个高的程度上验证这个类型

消除了强制类型转换 使得代码可读性好,减少了很多出错的机会

Java语言引入泛型的好处是安全简单。泛型的好处是在编译的时候检查类型安全,并且所有的强制转换都是自动和隐式的,提高代码的重用率。

泛型的实现原理

泛型的实现是靠类型擦除技术 类型擦除是在编译期完成的 也就是在编译期 编译器会将泛型的类型参数都擦除成它的限定类型,如果没有则擦除为object类型之后在获取的时候再强制类型转换为对应的类型。 在运行期间并没有泛型的任何信息,因此也没有优化。

泛型不考虑继承

List 类型 是否 可以 赋值为 List类型 ?

答案是不可以的

虽然说在赋值之后 String类型可以当做 Object类型使用 但是还是会出现问题

参考:《2020最新Java基础精讲视频教程和学习路线!》