編程專題講座-java開(kāi)發(fā)技術(shù)第10型

第10章 泛型是JDK1.5中新加入的元素，它改變了API中的許多類和方法。使用泛型，的強(qiáng)大功能，從根本上改變了Java代碼的編寫(xiě)方式。IntegerIntegermax(Integera,Integerb){returna>b?a:b;}IntegerDoubleFloat類型，那么就需要另外再寫(xiě)max()方法。參數(shù)有多少種類型，就要寫(xiě)多少個(gè)max()方法。但是無(wú)論怎么改變參數(shù)的類型，實(shí)際上max()方法體的代碼并不需要改變。如max()ab的數(shù)據(jù)類型，而等到調(diào)用的時(shí)候再來(lái)確定這兩個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)類型，那么只需要編寫(xiě)一個(gè)max()就可以了，這將大大在C++中，提供了函數(shù)模板和類模板來(lái)實(shí)現(xiàn)這能。而從JDK1.5開(kāi)始，也提供了C++的模板很相似，但它們是采用完全不同的技在泛型出現(xiàn)之前，Java的程序員可以采用一種變通的辦法：將參數(shù)的類型均為ObjectObject類是所有類的父類，所以它可以指向任何類對(duì)象，但這樣做不能Object與實(shí)【10.1//--------------文件名Generic.java，程序10.1---------- publicclassTobobT,現(xiàn)在不能具體確定它的類型，需要到創(chuàng)建對(duì)象時(shí)才能確定Generic(To){ob=}TgetOb(){return}void}}//--------------文件名demoGeneric.java，程序10.2----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(String 一個(gè)Integer類型的Generic變Generic<Integer>//創(chuàng)建一個(gè)Integer類型的Generic對(duì)iobj=newintk=iobj.getOb(); 一個(gè)String類型的Generic變Generic<String>//創(chuàng)建一個(gè)Double類型的Generic對(duì)sobj=new Strings=sobj.getOb();}}TypeTypeofTis:java.lang.IntegerTypeofT publicclass 其中，TGeneric的實(shí)際類型的占位符。因此，在Generic中，每當(dāng)需要類型參數(shù)時(shí)，就會(huì)用到T。注意，T是被括在“<>”中的。每個(gè)被的類型參數(shù)，都要放在尖括號(hào)中。由于Generic使用了類型參T T只是一個(gè)占位符，所以ob的實(shí)際類型要由創(chuàng)建對(duì)象時(shí)的參數(shù)傳遞進(jìn)來(lái)。比如，T的類型是StringobString類型。o){ob=}它的參oT。這o的實(shí)際類型，是由創(chuàng)Generic對(duì)象時(shí)傳遞ToobT類型，所以無(wú)論實(shí)際類型是什TTgetOb(){returnob;綜合上面的用法，可以看出，T是一個(gè)數(shù)據(jù)類型的說(shuō)明，它可以用來(lái)說(shuō)明任何實(shí)例方注意：類型參數(shù)T不能使用在靜態(tài)Generic 有對(duì)T的都會(huì)被替換為Integer。所以ob和o都是Integer類型，而且方法getOb()的返回類型也是Integer類型的。Java的編譯器并不會(huì)創(chuàng)建多個(gè)不同版本的Generic類。相反，編譯器會(huì)刪除所有iobjiobj=new所以用new返回的必須是Generic<Integer>類型。無(wú)論是省略Integer，還是將其改成iobjiobjnewGeneric<Double>(1.234錯(cuò)Generic(TGeneric(TJava的自動(dòng)裝箱機(jī)制（12.3節(jié)中介紹）。當(dāng)然，創(chuàng)建對(duì)象也可iobjiobj=newGeneric(newintintk=注意，getObIntegerint變量時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)拆intintk=后面創(chuàng)建String版本的過(guò)程和前面的完全一樣，在此不再贅述。類型，而不能使用int或char之類的簡(jiǎn)單類型。比如不能這樣寫(xiě)：GenericGeneric<intobnewGenericint>(100);//錯(cuò)C++模板的一個(gè)重要//--------------文件名twoGen.java，程序10.3----------publicclasstwoGen<T,V>{TVtwoGen(To1,Vo2){ob1=o1;ob2=}//顯示TV的類voidSystem.out.println("TypeofTis"+ob1.getClass().getName());System.out.println("TypeofVis"+ob2.getClass().getName());getOb1(){returnob1;getOb2(){eturn//--------------文件名simpGen.java，程序10.4----------publicpublicclasspublicstaticvoidargs[]){twoGen<Integer,String>tgObj; tgObj=newtwoGen<Integer,String>(100," intv=tgObj.getOb1();System.out.println("value:"+v);Stringstr=tgObj.getOb2();System.out.println("value:"+str);}TypeTypeofTisjava.lang.IntegerTypeofVisjava.lang.Stringvalue:100 與只有一個(gè)類型參數(shù)的泛型相比，本例并沒(méi)有什么難于理解的地方。Java并沒(méi)有規(guī)定 //--------------文件名Stats.java，程序10.5----------Stats<T>{T[]nums;Stats(Tobj){nums=}average(){doublesum=0.0;for(inti=0;i<nums.length;++i)sum+=returnsum/其中，nums[i].doubleValue()Ingeger、Double等數(shù)據(jù)封裝類轉(zhuǎn)換成雙精度數(shù)后Number類的子類都有這個(gè)方法。但問(wèn)題是，編譯器無(wú)法預(yù)先知道，程序員的意圖是只能使用Number類來(lái)創(chuàng)Stats對(duì)象，因此，編譯時(shí)會(huì)報(bào)告找不到doubleValue()classclassclassname<Textends【10.3//--------------文件名Stats.java，程序10.6----------////下面這個(gè)泛型的實(shí)際類型參數(shù)只能是Number或它的子classStats<TextendsNumber>{T[]nums;Stats(T[]obj){nums=}average(){doublesum=0.0;for(inti=0;i<nums.length;sum+=nums[i].doubleValue(); returnsum/nums.length;}//--------------文件名demoBounds.java，程序10.7----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(Stringargs[]){Integerinums[]=Stats<Integer> iobjnewStats<Integer>(inums);Doublednums[]={1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};Stats<Double> dobjnewStats<Double>(dnums);//如果像下面這樣創(chuàng)建String類型的對(duì)象將無(wú)法編譯通//Stringsnums[]=//Stats sobj=new//System.out.println("平均值}classStats<Textends 注意：這里使用的關(guān)鍵字仍然是extends而非implements。classStats<TextendsComparable& 注意：限界類型用“&”分隔，因?yàn)槎禾?hào)用來(lái)分隔類型參數(shù)。在多個(gè)限界中StatsdoSomething()的方法，這個(gè)方法有一個(gè)形式參數(shù)，也是Stats類型，如下所示：classclassvoiddoSomething(Statsob){}}IntegerIntegerinums[]=Stats<Integer> iobj=newStats<Integer>(inums);Doublednums[]={1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};Stats<Double> dobjnewStats<Double>(dnums);dobj.doSomething(iobj);//錯(cuò)誤 voiddoSomething(Stats<T> voiddoSomething(Stats<U> 使用Java提供的通配符“?”，它的使用形式如下： voiddoSomething(Stats<?> 【10.4//--------------文件名Stats.java，程序10.8----------classclassStats<TextendsNumber>{T[]nums;Stats(T[]obj){nums=}average(){doublesum=0.0;for(inti=0;i<nums.length;++i)sum+=nums[i].doubleValue();returnsum/}voiddoSomething(Statsob){//這里使用了類型通配符}//--------------文件名demoWildcard.java，程序10.9----------publicclassdemoWildcard{publicpublicclassdemoWildcard{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Integerinums[]Stats<Integer> iobj=newStats<Integer>(inums);Doublednums[]={1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};Stats<Double> dobj=newStats<Double>(dnums); } voiddoSomething(Stats<?>ob)//這里使用了類型通配 classStats<Textends Stats<?extendsInteger> Stats<?extendsString> IntegerNumberStringNumber的子類。通配符無(wú)法將上界改classStats<?extends 在C++中，除了可以創(chuàng)建模板類，還可以創(chuàng)建模板函數(shù)。在Java中也提供了類似的功能： 權(quán)限修飾符（包括private、public、protected）、static和final都必須寫(xiě)在類 【10.5//--------------文件名demoGenMethods.java，程序10.10----------publicpublicclass//定義泛型方法，有一個(gè)形式參數(shù)用類型參數(shù)T來(lái)定publicstatic<T>voidshowGenMsg(Tob,n){TlocalObobT來(lái)}publicstatic<T>voidob){}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Stringstr="parameter";Integerk=newInteger(123);}型方法相互重載（參數(shù)的個(gè)數(shù)不同）T的使用和泛型類中的使用在第一種調(diào)用形式中，傳入了一個(gè)實(shí)際類型：<Integer>，它表明類型參數(shù)是 public<T>voiddoSomething(){public<T>voiddoSomething(){Tob;}publicclassGeneric<T>{publicpublicclassGeneric<T>{public<U>voidshowGenMsg(Uob){}}publicpublicclassU>{publicvoidshowGenMsg(U}interface接口名<類型參數(shù)表 //--------------文件名MinMax.java，程序10.11----------interfaceinterfaceMinMax<TextendsComparable<T>>{Tmin();Tmax();}T//--------------文件名MyClass.java，程序10.12----------classclassMyClass<TextendsComparable<T>>implementsMinMax<T>{T[]vals;MyClass(Tob){vals=}publicTTval=for(inti=1;i<vals.length;++i)if(vals[i].compareTo(val)<0)val=vals[i];returnval;}publicTTval=for(inti=1;i<vals.length;++i)if(vals[i].compareTo(val)>0)val=vals[i];returnval;}}classclassMyClass<TextendsComparable<T>>implements看上去有點(diǎn)奇怪，它的類型參數(shù)T必須和要實(shí)現(xiàn)的接口中的完全一樣。反而是接口MinMax的類型參數(shù)T最初是寫(xiě)成有界形式的，現(xiàn)在已經(jīng)不再需要重寫(xiě)一遍。如果重寫(xiě)classclassMyClass<TextendsComparable<T>>implementsMinMax<TextendsclassclassMyClassimplementsclassclassMyClassimplements這樣寫(xiě)是正確的，現(xiàn)在這個(gè)類不再是泛型類。編譯器會(huì)在編譯此類時(shí)，將類型參數(shù)T 代替，而無(wú)需等到創(chuàng)建對(duì)象時(shí)再處理//--------------文件名demoGenIF.java，程序10.13----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(Stringargs[]){Integerinums[]=Characterchs[]={'x','w','z','y','b','o','p'};MyClass<Integer>iob=newMyClass<Integer>(inums);MyClass<Character>cob=newMyClass<Character>(chs);System.out.println("Maxvalueininums:"+iob.max());System.out.println("Minvalueininums:"+iob.min());System.out.println("Maxvalueinchs:"+cob.max());System.out.println("Minvalueinchs:"+cob.min());}MaxMaxvalueininums:85Minvalueininums:12Maxvalueinchs:zMinvalueinchs:和普通類一樣，泛型類也是可以繼承的，任何一個(gè)泛型類都可以作為父類或子類。不過(guò)泛型類與非泛型類在繼承時(shí)的主要區(qū)別在于：泛型類的子類必須將泛型父類所需要的類型參數(shù)，沿著繼承鏈向上傳遞。這與構(gòu)造方法參數(shù)必須沿著繼承鏈向上傳遞的方式類似。以泛型類為父【10.7//--------------文件名superGen.java，程序10.14----------publicpublicclasssuperGen<T定義一個(gè)泛型類Tob;publicsuperGen(Tob){this.ob=ob;}superGen(){ob=publicTpublicTgetOb(){return}//--------------文件名derivedGen.java，程序10.15----------publicclassderivedGen<T>extendssuperGen<T>{publicclassderivedGen<T>extendssuperGen<T>{publicderivedGen(Tob){}}publicclassderivedGen<T>extends 這兩個(gè)類型參數(shù)必須用相同的標(biāo)識(shí)符T。這意味著傳遞給derivedGen的實(shí)際類型也會(huì)傳遞給superGen。例如，下面的定義：derivedGen<Integer>number=new IntegerderivedGensuperGen，因此，后者的成員ob也是Integer類型。雖然derivedGen里面并沒(méi)有使用類型參數(shù)T，但由于它要傳遞類型參數(shù)給父類，所以它不能定義成非泛型類。當(dāng)然，derivedGenT，還可以增加自己需要的類型參數(shù)。下面這個(gè)程序展示了一個(gè)更為復(fù)雜的derivedGen類。//--------------文件名derivedGen.java，程序10.16----------publicpublicclassderivedGen<T,U>extendssuperGen<T>{Udob;publicderivedGen(Tob1,Uob2){super(ob1); 數(shù)給父類dob=ob2; }publicUgetDob(){return//--------------文件名demoHerit_1.java，程序10.17----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(String//創(chuàng)建子類的對(duì)象，它需要傳遞兩個(gè)參數(shù)，Integer類型給父類，自己使用String類derivedGen<Integer,String>derivedGen<Integer,String>oa=newderivedGen<Integer,String>(100,"Valueis:");}}ValueValueis:以非泛型類為父【10.8//--------------文件名nonGen.java，程序10.18----------}//--------------文件名derivedNonGen.java，程序10.19----------publicpublicclassderivedNonGen<T>extendsnonGen{Tob;publicderivedNonGen(Tob,intn){super(n);this.ob=}publicTgetOb(){return}//--------------文件名demoHerit_2.java，程序10.20----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(StringderivedNonGen<String>oa=newderivedNonGen<String>("Valueis:",}}Valueis: 運(yùn)行時(shí)類型識(shí)機(jī)制，也可以采用傳統(tǒng)的方法。比如，instanceof操作符。JVM中，泛型類的對(duì)象總是一個(gè)特定的類型，此時(shí)，它不再ainstanceof antnefGc 注意：Integer之類確定的類型。實(shí)際上在測(cè)同樣道理，getClass()返回的也是原始類型。若b是Generic<String>類型，下面a.getClass()== //--------------文件名demoRTTI_1.java，程序10.21----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(Stringargs[]){Generic<Integer>iob=newGeneric<Integer>(100);Generic<String>sob=newGeneric<String>("Good");if(iobinstanceofSystem.out.println("Generic<Integer>objectisinstanceofGeneric");if(iobinstanceofGeneric<?>)System.out.println("Generic<Integer>objectisinstanceofif(iob.getClass()==sob.getClass())System.out.println("Generic<Integer>classequalsGeneric<String>}Generic<Integer>objectisinstanceof Generic<Integer>objectisinstanceofGeneric<?>Generic<Integer>Generic<Integer>objectisinstanceofGeneric<?>Generic<Integer>classequalsGeneric<String>class//--------------文件名demoRTTI_2.java，程序10.22----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(StringsuperGen<Integer>oa=newsuperGen<Integer>(100);derivedGen<Integer,String>ob=newderivedGen<Integer,if(oainstanceofSystem.out.println("superGenobjectisinstanceofderivedGen");if(obinstanceofsuperGen)System.out.println("derivedGenobjectisinstanceofsuperGen");if(oa.getClass()==ob.getClass())System.out.println("superGenclassequalsderivedGen}}derivedGenobjectisinstanceof 強(qiáng)制類型 個(gè)類：superGen和derivedGen。【10.11//--------------文件名demoForceChange.java，程序10.23----------publicpublicclasspublicstaticvoidmain(StringsuperGen<Integer>oa=newsuperGen<Integer>(100);derivedGen<Integer,String>ob=newderivedGen<Integer,String>if((superGen<Integer>)obinstanceofSystem.out.println("derivedGenSystem.out.println("derivedGenobjectischangedtoif((derivedGen<Integer,String>)oainstanceofderivedGen)System.out.println("superGenobjectischangedtoderivedGen");}}derivedGenderivedGenobjectischangedtoExceptioninthread"main"java.lang.ClassCastException:at提示：建議讀者如果不是十分必要，不要做強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的操作么對(duì)應(yīng)的泛型是否也會(huì)具有相同的繼承關(guān)系呢？比如，Integer是Number的子類，那么Generic<Integer>Generic<Number>的子類呢？答案是：否。比如，下面的代碼將不Generic<Number>Generic<Number>oa=newoaGeneric<Integer>的父類，所以這條語(yǔ)句無(wú)法編譯通過(guò)。事實(shí)上，10.1Generic類之間沒(méi)有繼承 Jvacas文件的細(xì)節(jié)。但在使用泛型時(shí)，對(duì)此過(guò)程進(jìn)行一般的了解是必要的，因?yàn)橹挥辛私膺@一細(xì)節(jié)，程序員才能理解JavaJDK1.5以前的版本中是沒(méi)有泛型的，為了保證對(duì)以前版本的兼容，Java采用C++的模板完全不同的方式來(lái)處理泛型（盡管它們二者的使用看上去很相似），Java【10.12//--------------文件名Gen.java，程序10.24----------////默認(rèn)情況下，T是由Object限publicclassTob;Gen(Tob){this.ob=getOb(){returnob;}javap CompiledCompiledfrom"Gen.java"publicclassGenjava.lang.Object{java.lang.Objectob; 面將T稱為“占位符”的原因?！?0.13//--------------文件名GenStr.java，程序10.25----------//T//T是由String限publicclassGenStr<TextendsTob;GenStr(Tob){this.ob=getOb(){returnob;}CompiledCompiledfrom"GenStr.java"publicclassGenStrjava.lang.Object{java.lang.Stringob;java.lang.StringgetOb();}Gen<Integer>Gen<Integer>oa=newGen<Integer>(100);Gen<Integer>ob=oa.getOb();Gen<Integer>ob= 具體指定的參數(shù)類型。這一點(diǎn)在10.8.3小節(jié)中已經(jīng)詳細(xì)介紹過(guò)了。也被稱為。主要發(fā)生在下述三種情況。靜態(tài)成員共享問(wèn)//--------------文件名foo.java，程序10