Java5的泛型的語法,已經有很多帖子講了,這里依據我的一些個人理解做一次總結,一方面是為了將我近一段時間對泛型的學習落實到紙面,畢竟有很多想法,如果只是存在于腦子里,過一段時間也就淡忘了,總要留下點文字便于以后回顧;另一方面,也希望拿出點東西來與大家交流分享,這樣才能不斷的得到提高。
泛型是什么
簡單的來說,泛型可以認為是類型參數化的技術。相對于類型的參數化,在傳統的java代碼中,我們可以理解為所有的參數都是值的參數化,例如以下代碼:
1 package org.dbstar.generic;
2
3 public class ValueHolder {
4 private String value;
5
6 public ValueHolder(String value) {
7 this.value = value;
8 }
9
10 public String getValue() {
11 return value;
12 }
13
14 public void setValue(String value) {
15 this.value = value;
16 }
17 }
其中的成員變量、構造函數參數和方法參數,都可以認為是值的參數化的體現。但是,不管值如何變化,值的類型只能局限于String及其子類,如果我們想讓ValueHolder同時也能持有一個Integer類型的值,那么在傳統的Java代碼中,只能將成員變量的類型定義為Object,如下:
1 package org.dbstar.generic;
2
3 public class ValueHolder {
4 private Object value;
5
6 public ValueHolder(Object value) {
7 this.value = value;
8 }
9
10 public Object getValue() {
11 return value;
12 }
13
14 public void setValue(Object value) {
15 this.value = value;
16 }
17 }
使用Object版的ValueHolder的代碼看起來會像這樣:
1 public static void main(String[] args) {
2 ValueHolder vhi = new ValueHolder(new Integer(1));
3 ValueHolder vhs = new ValueHolder("abc");
4 ValueHolder vho = new ValueHolder(new Object());
5 System.out.println("ValueHolder of Integer=" + vhi.getValue());
6 System.out.println("ValueHolder of String=" + vhs.getValue());
7 System.out.println("ValueHolder of Object=" + vho.getValue());
8 }
輸出結果為:
1 ValueHolder of Integer=1
2 ValueHolder of String=abc
3 ValueHolder of Object=java.lang.Object@757aef
幸運的是,Java5給我們提供了一個將value的類型也作為一個參數來設置的方法,那就是泛型,下面是將value的類型也參數化后的ValueHolder實現:
1 package org.dbstar.generic;
2
3 public class ValueHolder<E> {
4 private E value;
5
6 public ValueHolder(E value) {
7 this.value = value;
8 }
9
10 public E getValue() {
11 return value;
12 }
13
14 public void setValue(E value) {
15 this.value = value;
16 }
17 }
其中,value就是值的參數化,value的類型現在定義為E,<E>就是類型的參數化。使用ValueHolder的代碼也相應發生了變化:
1 ValueHolder<Integer> vhi = new ValueHolder<Integer>(new Integer(1));
2 ValueHolder<String> vhs = new ValueHolder<String>("abc");
3 ValueHolder<Object> vho = new ValueHolder<Object>(new Object());
4 System.out.println("ValueHolder of Integer=" + vhi.getValue().intValue());
5 System.out.println("ValueHolder of String=" + vhs.getValue().substring(1));
6 System.out.println("ValueHolder of Object=" + vho.getValue());
根據ValueHolder類型定義的不同,類型參數<E>在不同場合代表了不同的實際類型。
泛型的賦值
與值參數的賦值不同的是,類型參數的賦值有其特殊性,下面來逐一說明:
A。同類型賦值:
1 ValueHolder<Integer> vhi = new ValueHolder<Integer>(new Integer(1));
2 ValueHolder<Integer> vhi2 = vhi;
3 vhi2.setValue(new Integer(2));
4 System.out.println("ValueHolder of Integer2=" + vhi2.getValue().intValue());
這種賦值后的變量,與源變量具有完全一致的操作,包括獲取泛型變量和在方法參數中設置泛型變量。
B。超類型賦值:
1 ValueHolder<Integer> vhi = new ValueHolder<Integer>(new Integer(1));
2 ValueHolder<Number> vhi3 = vhi;//實際上,這是不允許的,會導致編譯錯誤
3 ValueHolder<? extends Number> vhi2 = vhi;//必須要這樣寫
4 System.out.println("ValueHolder of Integer2=" + vhi2.getValue().intValue());
5 vhi2.setValue(new Integer(2));//超類型賦值后,操作受到限制,會導致編譯錯誤
6 vhi2.setValue(null);//只有設置null值才是合法的,其他值一概不允許設置
這種賦值后的變量,能調用返回值為泛型變量的方法,但是只能使用新泛型變量類型的方法,而不能再使用原有泛型變量類型上的方法,這樣說有點繞,舉例來說,上面的vhi2就只能使用Number類型上定義的方法,而無法再使用原先在Integer類型上定義的方法了。
ValueHolder<?>等效于ValueHolder<? extends Object>,因為Object是所有類的超類。
C。子類型賦值:
1 @SuppressWarnings("unchecked")
2 ValueHolder<Integer> vhi3 = (ValueHolder<Integer>) vhi2;
和值參數的賦值一樣,超類型的泛型變量往子類型的泛型變量賦值,需要強制轉換,轉換后的vhi3與vhi具有完全一致的操作。但是,需要注意的一點是,這種轉換會導致一個unchecked的編譯時警告,而且,若無法完成轉換,會導致一個運行時的ClassCastException異常,例如:
1 @SuppressWarnings("unchecked")
2 ValueHolder<Double> vhi3 = (ValueHolder<Double>) vhi2;//這里不會拋出異常
3 vhi3.setValue(new Double(12.5));
4 System.out.println("ValueHolder of Double=" + vhi3.getValue().doubleValue());
5 System.out.println("ValueHolder of Integer=" + vhi.getValue().intValue());//會在這里拋出ClassCastException
上例中,vhi2將Integer類型轉換成了超類型Number,而vhi3又將Number強類型轉換成了Double,這也是允許的,不會引發編譯時錯誤或者運行時錯誤。下面甚至還可以給vhi3設置一個Double的值,值得注意的是,vhi3其實就是vhi,我們給一個Integer的變量設置了一個Double的值,卻沒有引發任何異常,還真是詭異的很。隨后,我們在調用vhi.getValue().intValue()時,才終于引發了ClassCastException。由此可見,這種強類型轉換有時候會使錯誤變得非常隱晦難于發現,我們應該盡量避免這種轉換的使用。
D。傳統代碼賦值:
1 @SuppressWarnings("unchecked")
2 ValueHolder vh = vhi;
3 vh.setValue(new Integer(3));
不指定類型參數的泛型類,稱之為row type,這是Java5泛型為了與老版本的代碼兼容而選擇的一種處理方式。Row type的泛型類中,所有的類型參數都被當做Object來處理,也就是說,ValueHolder可以當做ValueHolder<Object>來處理,但是與ValueHolder<Object>又有所不同,因為ValueHolder<Integer>是不能被轉換為ValueHolder<Object>的,而能轉換的ValueHolder<? extends Object>又不能調用setValue方法(當然可以設置null值,而其他非null值不能設置)。值得注意的是,轉換到傳統代碼,以及使用傳統代碼調用有泛型參數的方法,會引起一個unchecked的編譯時警告。