Java 泛型在實際開發中的應用

知識 07-10

java泛型是對Java語言的類型系統的一種擴展，泛型的本質就是將所操作的數據類型參數化。下面我會由淺入深地介紹Java的泛型。

一：泛型出現的背景

在java代碼里，你會經常發現類似下邊的代碼：

public class Test {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList;
list.add("hah");
//list.add(new Test);
// list.add(1);
for (Object object : list) {
String s1 = (String)object;
//.....如果是你你該如何拿出list的值，如果list中放著上邊的不同類型的東西。無解
}
}
}

編碼的時候，不加泛型是可以的，但是你從容器中拿出來的時候必須強制類型轉換，第一是多敲很多代碼，第二極容易發生類型轉換錯誤，這個運行時異常比如你把上邊

注釋的代碼放開，程序在獲取容器的地方就會報運行時異常 ClassCasrException

Java語言的設計者引入了泛型，暫時先不追究它內在是怎麼實現的。只需要知道，如果我們像下邊這麼寫，我們就不需要強制類型轉換。我們也不需要擔心運行是異常了。

List newList = new ArrayList;
newList.add("hhe");
newList.add("123");
String s1 = newList.get(0);//不需要強制類型轉換，因為我加了泛型，我就認為它裡邊一定都是String

二：泛型的語法使用1：使用具體的泛型類型：尖括弧內帶有具體的類型。可以限定這個Map的key和value只能是字元串

Map map = new HashMap;
map.put("key","value");
String value = map.get("key")

從面向對象的角度看，使用對象的時候，泛型內傳入的具體的類型。聲明的時候採用尖括弧內加佔位符的形式，比如這是HashMap的源碼

public class HashMap
extends AbstractMap
implements Map, Cloneable, Serializable{
...
public HashMap(Map m) {
this(Math.max((int) (m.size / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);
putAllForCreate(m);
}
...
public V remove(Object key) {
Entry e = removeEntryForKey(key);
return (e == null ? null : e.value);
}
}

2：方法聲明的時候： public T getValue{...}

在上邊的代碼中，我們可以看到在類上如何定義泛型，也看到了類上定義的佔位符在類的普通方法上可以直接使用。但是如果想在靜態方法上定義泛型，這需要單獨的處理。下面我們單獨對方法上如何定義

和使用泛型進行介紹（注意：方法上是否定義泛型和類上是否定義沒有必然的聯繫）

比如Web項目中，泛型是修飾類型的，在方法上，一般就是返回值和參數列表

返回值類型：可以定義為List等形式，但是實際開發中，一般都是不知道具體類型，定義形式如下 List test(T t){...} ，前邊的可以理解為泛型的聲明，你只有聲明了T,你才可以在方法中用到T,這一具體的類型， List是具體的返回值類型。
方法傳參：可以用佔位符限定的容器比如 List，或者直接是佔位符 T

public class BaseServiceImpl implements BaseService {
protected List calcPage(String hql, PageContext pageContext,
Object... params) {
int total = getDataTotalNum(hql, params);
pageContext.setTotal(total);
List list = (List) getPageDataByHQL(hql, pageContext.getRows,
pageContext.getPage, pageContext.getTotal, params);
return list;
}
@Override
@Sync
public void deleteBatchVO(final List dataList) throws ServiceException {
baseDAO.deleteBatchVO(dataList);
}
@Override
public List getPageDataByHQL(final String hql,
final Map filter) throws ServiceException {
return baseDAO.getPageDataByHQL(hql, filter);
}
}

簡單的例子：

public T TestG(T t){
return t;
}

方法定義的時候，泛型是這樣設計，在使用的時候，代碼如下：

List list = calcPage(hqluser1.toString, pageContext,
taclRole.getRoleid, taclRole.getTenantId);
//返回值類型是List的，j接收的時候，我直接用List<具體類>

3 :類或者介面使用泛型 interface Collection {..}

上邊的HashMap代碼中，也看到了在類上使用泛型的具體例子。在真正的項目上，一些基礎的公共類經常定義泛型，如下：

1 public interface GenericDao {
2
3 public abstract void saveOrUpdate(T t) throws DataAccessException;
4
5 public abstract T get(ID id) throws DataAccessException;
6
7 public abstract List query(String queryString) throws DataAccessException;
8
9 public abstract Serializable save(T t) throws DataAccessException;
10
11 public abstract void saveOrUpdateAll(Collection entities) throws DataAccessException;
12
13 public abstract List loadAll throws DataAccessException;
14
15 public abstract void merge(T t) throws DataAccessException;
16
17 }

介面的實現類：傳入參數為T，實現類中也可以繼續用T,返回為T也可以用T;實現的時候可以用 extends限定泛型的邊界。

public abstract class GenericDaoImpl extends
HibernateDaoSupport implements GenericDao {

public void merge(T t) throws DataAccessException {
TenantInterceptor.setTenantInfoToEntity(t);
getHibernateTemplate.merge(t);
}

public T get(ID id) throws DataAccessException {
// getHibernateTemplate.setCacheQueries(true);
T load = (T) getHibernateTemplate.get(getEntityClass, id);
return load;
}
}

具體使用的時候：

public class UserDao extends GenericDaoImpl {
...//比如get merge這些方法不需要在單獨編寫，直接調用
}

4: 聲明帶邊界的泛型 class userDao

Java中泛型在運行期是不可見的，會被擦除為它的上級類型。如果你是無界的泛型參數類型，就會被替換為Object.

public class RedColored {
public T t;
public void color{
t.getColor;//T的邊界是Color,所以可以調用getColor，否則會編譯報錯
}
}

abstract class Color{
abstract void getColor;
}

類似這樣的定義形式：GenericDaoImpl ,java重載了extends，標註T的邊界就是BaseEntity。如果需求是繼承基類，那麼邊界定義在子類上

類似

class Colored2 extends RedColor

5：用於通配符

參考於（ Java 通配符解惑）泛型類型的子類型的不相關性。比如現在List並不是List是兩種不同的類型;且無繼承關係。那麼，我們像想要傳入的參數既可能是List

也有可能是List

public class AnimalTrainer {
public void act(List list) {
//備註：如果用 List 作為形參列表，是無法傳入Listfor (Animal animal : list) {
animal.eat;
}
}
}

act(List<？ extends Animal> list),當中「？」就是通配符，而「？ extends Animal」則表示通配符「？」的上界為Animal，換句話說就是，「？ extends Animal」可以代表Animal或其子類，可代表不了Animal的父類（如Object），因為通配符的上界是Animal。

所以，泛型內是不存在父子關係，但是利用通配符可以產生類似的效果：

假設給定的泛型類型為G，(如List中的List),兩個具體的泛型參數X、Y，當中Y是X的子類（如上的Animal和Cat））

G 是 G的子類型（如List 是 List的子類型）。
G 是 G的子類型（如List 是 List的子類型）
G 與 G等同，如List 與List等同

三：泛型可以用到那些地方

泛型可以用到容器，方法，介面，內部類，抽象類

四： Java中泛型獨特之處

泛型是Java1.5之後才引入的，為了兼容。Java採用了C++完全不同的實現思想。Java中的泛型更多的看起來像是編譯期用的，比如我定義一個使用泛型的demo

我在查看它的class文件時，發現class文件並沒有任何泛型信息。

Java會在編輯期把泛型擦除掉

在JAVA的虛擬機中並不存在泛型，泛型只是為了完善java體系，增加程序員編程的便捷性以及安全性而創建的一種機制，在JAVA虛擬機中對應泛型的都是確定的類型，在編寫泛型代碼後，java虛擬中會把這些泛型參數類型都擦除，用相應的確定類型來代替，代替的這一動作叫做類型擦除，而用於替代的類型稱為原始類型，在類型擦除過程中，一般使用第一個限定的類型來替換，若無限定，則使用Object.

擦除的原理以及邊界

關鍵在於從泛型類型中清除類型參數的相關信息，並且再必要的時候添加類型檢查和類型轉換的方法。

可以參考Java泛型－類型擦除。運行期編譯期會去掉泛型信息，轉換為左邊界，在調用的地方添加類型轉換。

泛型擦除肯可能導致的問題用泛型不可以區分方法簽名

public void test(List ls){
System.out.println("Sting");
}
public void test(List li){
System.out.println("Integer");
}
//這回報錯，編譯期無法區分這兩個方法

泛型類的靜態變數是共享

public class StaticTest{
public static void main(String[] args){
GT gti = new GT;
gti.var=1;
GT gts = new GT;
gts.var=2;
System.out.println(gti.var);
}
}
class GT{
public static int var=0;
public void nothing(T x){}
}