本篇文章为大家展示了Java常见知识点中的泛型指的是什么,内容简明扼要并且容易理解,绝对能使你眼前一亮,通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。
开发人员在使用泛型的时候,很容易根据自己的直觉而犯一些错误。比如一个方法如果接收List
一. 类型擦除
Java中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的,在生成的Java字节代码中是不包含泛型中的类型信息的。使用泛型的时候加上的类型参数,会被编译器在编译的时候去掉,这个过程就称为类型擦除。如在代码中定义的List
很多泛型的奇怪特性都与这个类型擦除的存在有关,包括:
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泛型类并没有自己独有的Class类对象。比如并不存在List
.class或是List .class,而只有List.class。 静态变量是被泛型类的所有实例所共享的。对于声明为MyClass
的类,访问其中的静态变量的方法仍然是 MyClass.myStaticVar。不管是通过new MyClass 还是new MyClass 创建的对象,都是共享一个静态变量。 泛型的类型参数不能用在Java异常处理的catch语句中。因为异常处理是由JVM在运行时刻来进行的。由于类型信息被擦除,JVM是无法区分两个异常类型MyException
和MyException 的。对于JVM来说,它们都是 MyException类型的。也就无法执行与异常对应的catch语句。
类型擦除的基本过程也比较简单,首先是找到用来替换类型参数的具体类。这个具体类一般是Object。如果指定了类型参数的上界的话,则使用这个上界。把代码中的类型参数都替换成具体的类。同时去掉出现的类型声明,即去掉<>的内容。比如T get()方法声明就变成了Object get();List
class MyString implements Comparable<String> { public int compareTo(String str) { return 0; } }
当类型信息被擦除之后,上述类的声明变成了class MyString implements Comparable。但是这样的话,类MyString就会有编译错误,因为没有实现接口Comparable声明的int compareTo(Object)方法。这个时候就由编译器来动态生成这个方法。
二. 通配符
在使用泛型类的时候,既可以指定一个具体的类型,如List
public void wildcard(List<?> list) { list.add(1);//编译错误 }
如上所示,试图对一个带通配符的泛型类进行操作的时候,总是会出现编译错误。其原因在于通配符所表示的类型是未知的。
因为对于List<?>中的元素只能用Object来引用,在有些情况下不是很方便。在这些情况下,可以使用上下界来限制未知类型的范围。 如 List<? extends Number>说明List中可能包含的元素类型是Number及其子类。而List<? super Number>则说明List中包含的是Number及其父类。当引入了上界之后,在使用类型的时候就可以使用上界类中定义的方法。
三. 类型系统
在Java中,大家比较熟悉的是通过继承机制而产生的类型体系结构。比如String继承自Object。根据Liskov替换原则,子类是可以替换父类的。当需要Object类的引用的时候,如果传入一个String对象是没有任何问题的。但是反过来的话,即用父类的引用替换子类引用的时候,就需要进行强制类型转换。编译器并不能保证运行时刻这种转换一定是合法的。这种自动的子类替换父类的类型转换机制,对于数组也是适用的。 String[]可以替换Object[]。但是泛型的引入,对于这个类型系统产生了一定的影响。正如前面提到的List是不能替换掉List的。
引入泛型之后的类型系统增加了两个维度:一个是类型参数自身的继承体系结构,另外一个是泛型类或接口自身的继承体系结构。第一个指的是对于 List
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相同类型参数的泛型类的关系取决于泛型类自身的继承体系结构。即List
是Collection 的子类型,List 可以替换Collection 。这种情况也适用于带有上下界的类型声明。 当泛型类的类型声明中使用了通配符的时候,其子类型可以在两个维度上分别展开。如对Collection<? extends Number>来说,其子类型可以在Collection这个维度上展开,即List<? extends Number>和Set<? extends Number>等;也可以在Number这个层次上展开,即Collection
和Collection 等。如此循环下去,ArrayList 和 HashSet 等也都算是Collection<? extends Number>的子类型。 如果泛型类中包含多个类型参数,则对于每个类型参数分别应用上面的规则。
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