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Java 中的 T,E,K,V, 別傻傻分不清楚

來(lái)源:時(shí)間:2020-09-04 04:09:47 閱讀:-

前言

Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一個(gè)新特性, 泛型提供了編譯時(shí)類型安全檢測(cè)機(jī)制,該機(jī)制允許開(kāi)發(fā)者在編譯時(shí)檢測(cè)到非法的類型。

泛型的本質(zhì)是參數(shù)化類型,也就是說(shuō)所操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)。

泛型帶來(lái)的好處

在沒(méi)有泛型的情況的下,通過(guò)對(duì)類型 Object 的引用來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的“任意化”,“任意化”帶來(lái)的缺點(diǎn)是要做顯式的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換,而這種轉(zhuǎn)換是要求開(kāi)發(fā)者對(duì)實(shí)際參數(shù)類型可以預(yù)知的情況下進(jìn)行的。

對(duì)于強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的情況,編譯器可能不提示錯(cuò)誤,在運(yùn)行的時(shí)候才出現(xiàn)異常,這是本身就是一個(gè)安全隱患。

那么泛型的好處就是在編譯的時(shí)候能夠檢查類型安全,并且所有的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換都是自動(dòng)和隱式的。

public

class

GlmapperGeneric
{

private
T t;

public

void
set(T t) {
this
.t = t; }

public
T get() {
return
t; }

public

static

void
main(
String
[] args) {

// do nothing
}

/**
* 不指定類型
*/

public

void
noSpecifyType(){

GlmapperGeneric
glmapperGeneric =
new

GlmapperGeneric
();
glmapperGeneric.set(
"test"
);

// 需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

String
test = (
String
) glmapperGeneric.get();

System
.out.println(test);
}

/**
* 指定類型
*/

public

void
specifyType(){

GlmapperGeneric
<
String
> glmapperGeneric =
new

GlmapperGeneric
();
glmapperGeneric.set(
"test"
);

// 不需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

String
test = glmapperGeneric.get();

System
.out.println(test);
}
}

上面這段代碼中的 specifyType 方法中 省去了強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,可以在編譯時(shí)候檢查類型安全,可以用在類,方法,接口上。

泛型中通配符

我們?cè)诙x泛型類,泛型方法,泛型接口的時(shí)候經(jīng)常會(huì)碰見(jiàn)很多不同的通配符,比如 T,E,K,V 等等,這些通配符又都是什么意思呢?

常用的 T,E,K,V,?

本質(zhì)上這些個(gè)都是通配符,沒(méi)啥區(qū)別,只不過(guò)是編碼時(shí)的一種約定俗成的東西。比如上述代碼中的 T ,我們可以換成 A-Z 之間的任何一個(gè) 字母都可以,并不會(huì)影響程序的正常運(yùn)行,但是如果換成其他的字母代替 T ,在可讀性上可能會(huì)弱一些。通常情況下,T,E,K,V,?是這樣約定的:

  • ?表示不確定的 java 類型
  • T (type) 表示具體的一個(gè)java類型
  • K V (key value) 分別代表java鍵值中的Key Value
  • E (element) 代表Element

? 無(wú)界通配符

下面先從一個(gè)小例子看起:

我有一個(gè)父類 Animal 和幾個(gè)子類,如狗、貓等,現(xiàn)在我需要一個(gè)動(dòng)物的列表,我的第一個(gè)想法是像這樣的:

List
<
Animal
> listAnimals

但是老板的想法確實(shí)這樣的:

List
extends

Animal
> listAnimals

為什么要使用通配符而不是簡(jiǎn)單的泛型呢?通配符其實(shí)在聲明局部變量時(shí)是沒(méi)有什么意義的,但是當(dāng)你為一個(gè)方法聲明一個(gè)參數(shù)時(shí),它是非常重要的。

static

int
countLegs (List animals ) {

int retVal = 0;

for ( Animal animal : animals )
{
retVal += animal.countLegs();
}

return retVal;
}
static

int
countLegs1 (
List< Animal > animals ){
int retVal = 0;
for ( Animal animal : animals ) {
retVal += animal.countLegs();
}

return retVal;
}
public static void main(String [] args) {
List dogs = new
ArrayList<>();

// 不會(huì)報(bào)錯(cuò)
countLegs( dogs );

// 報(bào)錯(cuò)
countLegs1(dogs);
}

當(dāng)調(diào)用 countLegs1 時(shí),就會(huì)飄紅,提示的錯(cuò)誤信息如下:

Java 中的 T,E,K,V, 別傻傻分不清楚

所以,對(duì)于不確定或者不關(guān)心實(shí)際要操作的類型,可以使用無(wú)限制通配符(尖括號(hào)里一個(gè)問(wèn)號(hào),即 ),表示可以持有任何類型。像 countLegs 方法中,限定了上界,但是不關(guān)心具體類型是什么,所以對(duì)于傳入的 Animal 的所有子類都可以支持,并且不會(huì)報(bào)錯(cuò)。而 countLegs1 就不行。

上界通配符 < ? extends E>

上屆:用 extends 關(guān)鍵字聲明,表示參數(shù)化的類型可能是所指定的類型,或者是此類型的子類。

在類型參數(shù)中使用 extends 表示這個(gè)泛型中的參數(shù)必須是 E 或者 E 的子類,這樣有兩個(gè)好處:

  • 如果傳入的類型不是 E 或者 E 的子類,編譯不成功
  • 泛型中可以使用 E 的方法,要不然還得強(qiáng)轉(zhuǎn)成 E 才能使用
private
extends
A, E
extends
B> E test(K arg1, E arg2){
E result = arg2;
arg2.compareTo(arg1);

//.....

return
result;
}

類型參數(shù)列表中如果有多個(gè)類型參數(shù)上限,用逗號(hào)分開(kāi)

下界通配符 < ? super E>

下界: 用 super 進(jìn)行聲明,表示參數(shù)化的類型可能是所指定的類型,或者是此類型的父類型,直至 Object

在類型參數(shù)中使用 super 表示這個(gè)泛型中的參數(shù)必須是 E 或者 E 的父類。

private

void
test(
List
super
T> dst,
List
src){

for
(T t : src) {
dst.add(t);
}
}
public

static

void
main(
String
[] args) {

List
<
Dog
> dogs =
new

ArrayList
<>();

List
<
Animal
> animals =
new

ArrayList
<>();

new

Test3
().test(animals,dogs);
}
// Dog 是 Animal 的子類
class

Dog

extends

Animal
{
}

dst 類型 “大于等于” src 的類型,這里的“大于等于”是指 dst 表示的范圍比 src 要大,因此裝得下 dst 的容器也就能裝 src 。

?和 T 的區(qū)別

Java 中的 T,E,K,V, 別傻傻分不清楚

?和 T 都表示不確定的類型,區(qū)別在于我們可以對(duì) T 進(jìn)行操作,但是對(duì) ?不行,比如如下這種 :

// 可以
T t = operate();
// 不可以
?car = operate();

簡(jiǎn)單總結(jié)下:

T 是一個(gè) 確定的 類型,通常用于泛型類和泛型方法的定義,?是一個(gè) 不確定 的類型,通常用于泛型方法的調(diào)用代碼和形參,不能用于定義類和泛型方法。

區(qū)別1:通過(guò) T 來(lái) 確保 泛型參數(shù)的一致性

// 通過(guò) T 來(lái) 確保 泛型參數(shù)的一致性
public
extends

Number
>
void
test(
List
dest,
List
src)
//通配符是 不確定的,所以這個(gè)方法不能保證兩個(gè) List 具有相同的元素類型
public

void
test(
List
extends

Number
> dest,
List
extends

Number
> src)

像下面的代碼中,約定的 T 是 Number 的子類才可以,但是申明時(shí)是用的 String ,所以就會(huì)飄紅報(bào)錯(cuò)。

Java 中的 T,E,K,V, 別傻傻分不清楚

不能保證兩個(gè) List 具有相同的元素類型的情況

GlmapperGeneric
glmapperGeneric = new

GlmapperGeneric
<>();
List

dest = new

ArrayList
<>();
List
src = new
ArrayList<>();
glmapperGeneric.testNon(dest,src);

上面的代碼在編譯器并不會(huì)報(bào)錯(cuò),但是當(dāng)進(jìn)入到 testNon 方法內(nèi)部操作時(shí)(比如賦值),對(duì)于 dest 和 src 而言,就還是需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。

區(qū)別2:類型參數(shù)可以多重限定而通配符不行

Java 中的 T,E,K,V, 別傻傻分不清楚

使用 & 符號(hào)設(shè)定多重邊界(Multi Bounds),指定泛型類型 T 必須是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子類型,此時(shí)變量 t 就具有了所有限定的方法和屬性。對(duì)于通配符來(lái)說(shuō),因?yàn)樗皇且粋€(gè)確定的類型,所以不能進(jìn)行多重限定。

區(qū)別3:通配符可以使用超類限定而類型參數(shù)不行

類型參數(shù) T 只具有 一種 類型限定方式:

T extends A

但是通配符 ? 可以進(jìn)行 兩種限定:

? extends A
? super A


Class 和 Class 區(qū)別

前面介紹了 ?和 T 的區(qū)別,那么對(duì)于, Class 又有什么區(qū)別呢?Class 和 Class

最常見(jiàn)的是在反射場(chǎng)景下的使用,這里以用一段反射的代碼來(lái)說(shuō)明下。

// 通過(guò)反射的方式生成 multiLimit
// 對(duì)象,這里比較明顯的是,我們需要使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
MultiLimit
multiLimit = (
MultiLimit
)
Class
.forName(
"com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit"
).newInstance();

對(duì)于上述代碼,在運(yùn)行期,如果反射的類型不是 MultiLimit 類,那么一定會(huì)報(bào) java.lang.ClassCastException 錯(cuò)誤。

對(duì)于這種情況,則可以使用下面的代碼來(lái)代替,使得在在編譯期就能直接 檢查到類型的問(wèn)題:

Java 中的 T,E,K,V, 別傻傻分不清楚

Class 在實(shí)例化的時(shí)候,T 要替換成具體類。Class 它是個(gè)通配泛型,? 可以代表任何類型,所以主要用于聲明時(shí)的限制情況。比如,我們可以這樣做申明:

// 可以
public

Class
clazz;
// 不可以,因?yàn)?T 需要指定類型
public

Class
clazzT;

所以當(dāng)不知道定聲明什么類型的 Class 的時(shí)候可以定義一 個(gè)Class。

Java 中的 T,E,K,V, 別傻傻分不清楚

那如果也想 publicClassclazzT; 這樣的話,就必須讓當(dāng)前的類也指定 T ,

public

class

Test3
{

public

Class
clazz;

// 不會(huì)報(bào)錯(cuò)

public

Class
clazzT;
}
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