Java泛型01¶
1.泛型的理解和好处¶
看一个需求：
- 请编写程序，在ArrayList中添加三个Dog对象
- Dog对象含有name和age，并输出name和age（要求使用getXXX（））
先用传统的方法来解决--->引出泛型
传统的方法：
package li.generic;
import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings("all")
public class Introduce_ {
public static void main(String[] args) {
//用传统的方法来解决
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(new Dog("旺财",10));
arrayList.add(new Dog("发财",1));
arrayList.add(new Dog("小黄",5));
for (Object o:arrayList) {
//向下转型
Dog dog = (Dog) o;
System.out.println(dog.getName()+"-"+dog.getAge());
}
}
}
class Dog {
private String name;
private int age;
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
//假设，我们的程序员不小心添加了一只猫
arrayList.add(new Cat("招财猫",8));
那么 在使用增强for循环输出的时候向下转型时就会抛出异常：类型转换错误
使用传统方法问题的分析：
- 不能对加入到集合ArrayList中的数据进行约束（不安全）
- 遍历的时候，需要进行类型转换，如果集合中的数据量较大，对效率有影响
使用泛型来解决问题：
package li.generic;
import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings("all")
public class Introduce_ {
public static void main(String[] args) {
//使用泛型
// 1. 当我们这样写的时候：ArrayList<Dog> 表示集合ArrayList中的元素是Dog类型
// 2. 如果编译器发现添加的类型不满足要求，就会报错
// 3.在遍历的时候，可以直接取出Dog类型而不是Object
ArrayList<Dog> arrayList = new ArrayList<Dog>();
arrayList.add(new Dog("旺财",10));
arrayList.add(new Dog("发财",1));
arrayList.add(new Dog("小黄",5));
//假设，我们的程序员不小心添加了一只猫，就会报错
// arrayList.add(new Cat("招财猫",8));
System.out.println("====使用泛型====");
for (Dog dog:arrayList) {
System.out.println(dog.getName()+"-"+dog.getAge());
}
}
}
class Dog {
private String name;
private int age;
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
class Cat {
private String name;
private int age;
public Cat(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
package li.generic;
import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings("all")
public class Introduce_ {
public static void main(String[] args) {
//使用泛型
// 1. 当我们这样写的时候：ArrayList<Dog> 表示集合ArrayList中的元素是Dog类型
// 2. 如果编译器发现添加的类型不满足要求，就会报错
// 3.在遍历的时候，可以直接取出Dog类型，而不是Object
ArrayList<Dog> arrayList = new ArrayList<Dog>();
arrayList.add(new Dog("旺财",10));
arrayList.add(new Dog("发财",1));
arrayList.add(new Dog("小黄",5));
//假设，我们的程序员不小心添加了一只猫，就会报错
// arrayList.add(new Cat("招财猫",8));
System.out.println("====使用泛型====");
for (Dog dog:arrayList) {
System.out.println(dog.getName()+"-"+dog.getAge());
}
}
}
class Dog {
private String name;
private int age;
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
class Cat {
private String name;
private int age;
public Cat(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
泛型的好处：
-
编译时，检查添加元素的类型，提高了安全型
-
减少了类型转换的次数，提高效率
如上面例子所示：不使用泛型的时候，Dog对象放到ArrayList里会先转成Object类型，在取出的时候还要再转换成Dog类型（Dog--加入→Object--取出→Dog）
使用了泛型，则放入和取出时都不需要类型转换，提高效率（Dog→-Dog→Dog）
- 不再提示编译警告
不添加
@SuppressWarnings("all")编译器也不再警告
2.泛型介绍¶
泛型是可以表示数据类型的一种数据类型
如下图：public class ArrayList<E>{} E 称为泛型
泛（广泛）型（类型）===>integer，String，Dog，……
- 泛型又称参数化类型，是jdk5.0出现的新特性，解决数据类型的安全性问题
- 在类声明或者实例化时只要指定好需要的具体类型即可
- Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行就不会产生ClassCastException异常。同时，代码更加简洁、健壮
- 泛型的作用是：可以在类声明时 通过一个标识 表示类中的某个属性，或者是某个方法的返回值的类型，或者是参数类型
例子：
package li.generic;
public class Generic03 {
public static void main(String[] args) {
Person<String> person = new Person<String>("jack");
person.showCalss();//class java.lang.String
/*
可以这样理解：上面的Person类变为了
class Person{
String s;
public Person(String s) {
this.s = s;
}
public String f() {
return s;
}
}
*/
Person<Integer> person1 = new Person<Integer>(100);
person1.showCalss();//class java.lang.Integer
/* 可以这样理解：上面的Person类变为了
class Person{
Integer s;
public Person(Integer s) {
this.s = s;
}
public Integer f() {
return s;
}
}
*/
}
}
class Person<E> {
E s; // 用 E表示 s的数据类型，该数据类型在定义 Person对象的时候指定，即在编译期间，就确定 E是什么类型
public Person(E s) {//E也可以是参数类型
this.s = s;
}
public E f() {//返回类型使用E
return s;
}
public void showCalss(){
System.out.println(s.getClass());//显示s的运行类型
}
}
注意：E的数据类型在定义 Person 对象的时候指定，即在编译期间，就确定E是什么类型
泛型是一种可以表示数据类型的数据类型
3.泛型的语法¶
3.1泛型的声明¶
interface 接口<T>{} 和class 类<K,V>{}//比如：List、ArrayList
说明：
1)其中，T,K,V不代表值，而是表示类型
2)任意字母都可以。常用T表示，是Type的缩写
3.2泛型的实例化¶
要在类名后面指定类型参数的值（类型），如：
(1)List<String> strList = new ArrayList<String>() ;
(2)Iterator<Customer> iterator = customer.iterator();
3.3泛型使用举例¶
例子：泛型使用举例：
练习：
- 创建三个学生对象
- 学生对象放入到HashSet中使用
- 放入到HashMap中，要求Key是String name ，Value就是学生对象
- 使用两种方法遍历
练习：
package li.generic;
import java.util.*;
public class GenericExercise {
public static void main(String[] args) {
//使用泛型的方法给HashSet放入三个学生对象
HashSet<Student> students = new HashSet<Student>();
students.add(new Student("jack", 18));
students.add(new Student("marry", 17));
students.add(new Student("link", 123));
//使用HashSet的增强for
System.out.println("===使用HashSet的增强for===");
for (Student student : students) {
System.out.println(student);
}
//使用泛型的方法给HashMap放入三个学生对象
HashMap<String, Student> hm = new HashMap<String, Student>();
hm.put("jack", new Student("jack", 18));
hm.put("lucy", new Student("lucy", 28));
hm.put("olin", new Student("olin", 16));
//迭代器 EntrySet
System.out.println("===迭代器 EntrySet===");
Set<Map.Entry<String,Student>> entries = hm.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String,Student>> iterator1 = entries.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
Map.Entry<String, Student> next = iterator1.next();
System.out.println(next.getKey()+"-"+next.getValue());
}
}
}
class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
3.4泛型使用的注意事项和细节¶
interface List<T>{} ,public class HashSet<E>{}..等等
说明：T，E只能是引用类型（即==泛型只能是引用类型==）
看看下面语句是否正确？
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();//正确
List<int> list2 = new ArrayList<int>();//错误
-
在指定泛型具体类型后，可以传入该类型或者其子类类型
-
泛型使用形式
3.1 在实际的开发中，我们往往简写，编译器会进行类型推断,推荐使用下面的写法
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
3.2 泛型默认是Object类型，即如果没有给泛型指定类型，默认就是Object：
ArrayList arrayList = new ArrayList();//等价为 ArrayList<Object> arrayList = new ArrayList<>();
例子：
package li.generic;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class GenericDetail {
public static void main(String[] args) {
//1.给泛型指向的数据类型要求是引用类型，不能是基本数据类型
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();//ok
//List<int> list2 = new ArrayList<int>();错误
//2.因为 E指定了A类型，构造器传入了 new A()
Pig<A> aPig = new Pig<A>(new A());//将A类型赋给泛型E，说明Pig构造器可以接收的是A类型的对象
//在指定泛型具体类型后，可以传入该类型或者其子类类型
Pig<A> aPig2 = new Pig<A>(new B());
aPig.showClass();//class li.generic.A
aPig2.showClass();//class li.generic.B
// 3.泛型的使用形式
//在实际的开发中，我们往往简写，编译器会进行类型推断,推荐使用下面的写法
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
}
}
class A{}
class B extends A{}
class Pig<E>{
E e;
public Pig(E e) {
this.e = e;
}
public void showClass(){
System.out.println(e.getClass());//运行类型
}
}
4.泛型课堂练习¶
定义Employee类
-
该类包括：private成员变量name，sal，birthday，其中birthday为MyDate类的对象；
-
为每一个属性定义getter、setter方法；
-
重写toString方法输出name，sal，birthday；
-
MyDate类包括：private成员变量year，month，day。并为为每一个属性定义getter、setter方法；
-
创建该类的3个对象，并把这些对象放入ArrayList集合中（ArrayList需使用泛型来定义），对集合中的元素进行排序，并遍历输出：
排序方式：调用ArrayList的sort方法，传入Comparator对象（使用泛型），先按照name排序，如果name相同，则按照生日日期的先后排序。（即定制排序）
练习：
package li.generic;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
public class GenericHomework {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Employee> employees = new ArrayList<>();
employees.add(new Employee("tom", 20000, new MyDate(1980, 12, 11)));
employees.add(new Employee("jack", 12000, new MyDate(2001, 12, 12)));
employees.add(new Employee("tom", 50000, new MyDate(1980, 12, 10)));
employees.sort(new Comparator<Employee>() {
@Override
public int compare(Employee o1, Employee o2) {
// //比较name
// int i = o1.getName().compareTo(o2.getName());
// if (i != 0) {
// return i;
// }
// //如果name相同，就比较birthday-year
// int yearMinus = o1.getBirthday().getYear()-o2.getBirthday().getYear();
// if (yearMinus !=0) {
// return yearMinus;
// }
// //如果year相同，就比较month
// int monthMinus = o1.getBirthday().getMonth()-o2.getBirthday().getMonth();
// if (monthMinus !=0) {
// return monthMinus;
// }
// //如果month相同，就比较mday
// return o1.getBirthday().getDay()-o2.getBirthday().getDay();
//比较name
int i = o1.getName().compareTo(o2.getName());
if (i != 0) {
return i;
}
//下面是对birthday的比较，因此，我们最好把日期的比较放到MyDate类完成
//封装后的维护性和复用性更好
return o1.getBirthday().compareTo(o2.getBirthday());
}
});
for (Employee e : employees) {
System.out.println(e);
}
}
}
class Employee {
private String name;
private int sal;
private MyDate birthday;
public Employee(String name, int sal, MyDate birthday) {
this.name = name;
this.sal = sal;
this.birthday = birthday;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getSal() {
return sal;
}
public void setSal(int sal) {
this.sal = sal;
}
public MyDate getBirthday() {
return birthday;
}
public void setBirthday(MyDate birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
public String toString() {
return "Employee{" +
"name='" + name + '\'' +
", sal=" + sal +
", birthday=" + birthday +
'}';
}
}
class MyDate implements Comparable<MyDate>{
private int year;
private int month;
private int day;
public MyDate(int year, int month, int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
public int getYear() {
return year;
}
public void setYear(int year) {
this.year = year;
}
public int getMonth() {
return month;
}
public void setMonth(int month) {
this.month = month;
}
public int getDay() {
return day;
}
public void setDay(int day) {
this.day = day;
}
@Override
public String toString() {
return "MyDate{" +
"year='" + year + '\'' +
", month='" + month + '\'' +
", day='" + day + '\'' +
'}';
}
@Override
public int compareTo(MyDate o) {//把 年 月 日 的比较挪到这里
//如果name相同，就比较birthday-year
int yearMinus = year-o.getYear();
if (yearMinus !=0) {
return yearMinus;
}
//如果year相同，就比较month
int monthMinus = month-o.getMonth();
if (monthMinus !=0) {
return monthMinus;
}
//如果month相同，就比较mday
return day-o.getDay();
}
}
