网站建设公司生存,淘宝官网免费开店入口,电子商务上班干什么,长沙网站制作公司报价文章目录一、泛型介绍1. 背景2. 概念3. 好处二、泛型声明泛型类型符号泛型声明方式三、类型擦除1. 什么是类型擦除桥接方法2. 为何需要类型擦除3. 类型信息并未完全擦除四、泛型使用1. 泛型类2. 泛型接口3. 泛型方法五、泛型扩展1. 泛型的上下边界泛型的上边界泛型的下边界2. 泛…
文章目录一、泛型介绍1. 背景2. 概念3. 好处二、泛型声明泛型类型符号泛型声明方式三、类型擦除1. 什么是类型擦除桥接方法2. 为何需要类型擦除3. 类型信息并未完全擦除四、泛型使用1. 泛型类2. 泛型接口3. 泛型方法五、泛型扩展1. 泛型的上下边界泛型的上边界泛型的下边界2. 泛型中使用(并且)操作符一、泛型介绍
1. 背景
在JDK5之前还没有泛型。在使用集合时需要构建一个元素类型为Object的集合集合能够存储任意的数据类型对象在使用该集合的过程中需要明确知道存储每个元素的数据类型否则很容易引发ClassCastException异常。
2. 概念
JDK5中引入Java泛型这个新特性泛型提供了编译时类型安全监测机制该机制允许我们在编译时检测到非法的类型数据结构。
泛型主要是方便了程序员的代码编写以及更好的安全性检测。泛型是一种运用于编译时期的技术泛型的出现实现了把运行阶段的错误提前暴露到了编译阶段。
在泛型使用过程中操作的数据类型被指定为一个参数这种参数类型可以用在类、接口和方法中分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
参数化类型
泛型的本质就是参数化类型。在不创建新的类型的情况下通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型。
参数化类型顾名思义就是将类型由原来的具体的类型参数化类似于方法中的变量参数此时类型也定义成参数形式可以称之为类型形参然后在使用/调用时传入具体的类型类型实参。
简单理解泛型就是把类型当作是参数一样进行传递数据类型只能是引用类型。
3. 好处
编译时类型安全监测消除强制类型转换
二、泛型声明
泛型的使用需要先声明声明通过符号的方式符号可以任意编译器通过识别尖括号和尖括号内的字母来解析泛型。
泛型的类型只能为引用类型不能为基本类型尖括号的位置也是固定的只能在类名之后或方法返回值之前
泛型类型符号
一般约定的类型符号
EElement (表示集合元素在集合中使用)TType表示Java类KKey表示键比如Map中的keyVValue表示值比如Map中的keyNNumber表示数值类型?泛型通配符表示不确定的Java类型
泛型声明方式
常见声明方式
T普通声明?无边界声明? extends 类上边界声明? super 类下边界声明
需要注意通配符?不能在泛型类接口的声明上使用。
三、类型擦除
1. 什么是类型擦除
Java的泛型是伪泛型这是因为Java在编译期间所有的泛型信息都会被擦掉正确理解泛型概念的首要前提是理解类型擦除。
官方描述 泛型被引入Java语言以在编译时提供更严格的类型检查并支持泛型编程。
为了实现泛型Java编译器将类型擦除应用于
如果类型参数是无界的则将泛型类型中的所有类型参数替换为其边界或Object。因此生成的字节码只包含普通类、接口和方法。如果需要请插入类型强制转换以保持类型安全。生成桥接方法以保留扩展泛型类型中的多态性。
类型擦除确保了不会为参数化类型创建新类所以泛型是没有运行时开销的。
对官方描述的理解
泛型的使用使得编译器在编译时进行了更严格类型检查避免运行时引发ClassCastException异常泛型应用于编译阶段用泛型定义的类型参数会在编译时会去掉这称之为“类型擦除”。编译后生成的字节码class文件不包含泛型类型信息运行时虚拟机并不知道泛型。 编译时泛型的类型参数会被替换为其边界或Object编译时使用泛型的地方会插入强制类型转换在泛型父类、泛型接口的场景中会生成桥接方法以保留泛型类型中的多态性。 编译时如果子类复写的父类中的方法使用了泛型类型子类会自动生成一个该方法的桥接方法编译时如果实现类实现接的接口方法使用了泛型类型实现类会自动生成一个该方法的桥接方法
public class Test {public static void main(String[] args) {ArrayListInteger list1 new ArrayList();ArrayListInteger list2 new ArrayList();System.out.println(list1.getClass() list2.getClass());}
}打印结果为true因为list1和list2的Class对象是同一个Class。
特别注意对于编译后生成的字节码class文件不包含泛型类型信息这句话网上普遍都说这个说法但都没去仔细解释理解的时候可能会有不解因为你发现现实中的class文件中时是包含了泛型类型信息的。下文会解释这个问题。
桥接方法
桥接方法是JDK1.5引入泛型后为使java泛型方法生成的字节码与JDK1.5版本之前的字节码兼容由编译器自动生成的。
子类继承父类实现接口实现泛型方法的情况父类经过编译后方法的泛型类型入参和返回值类型都为Object或上边界类型而子类的实现方法的入参和返回值类型为具体的泛型类型如String此时子类并没有重写父类的方法了返回值和形参与父类完全相同才是重写方法所以需要编译器生成一个桥接方法达到重写父类方法的目的。
因此当子类继承父类实现接口实现泛型方法的时候编译器会为子类自动生成桥接方法。
举例说明
public interface TestInterfaceT {T get();void set(T t);
}class Test3 implements TestInterfaceInteger {Overridepublic Integer get() {return null;}Overridepublic void set(Integer s) {}
}
class MainClass {public static void main(String[] args) {Method[] methods Test3.class.getDeclaredMethods();for (Method method : methods) {System.out.println((method.isBridge() ? 桥接方法 : 普通方法) method.toGenericString());}}
}打印结果
桥接方法public java.lang.Object com.joker.test.generic.Test3.get()
普通方法public java.lang.Integer com.joker.test.generic.Test3.get()
桥接方法public void com.joker.test.generic.Test3.set(java.lang.Object)
普通方法public void com.joker.test.generic.Test3.set(java.lang.Integer)以set方法作分析
编译时经过类型擦除后TestInterface接的set方法变成了void set(Object t)而实现类Test3原本的实现方法是void set(Integer s)明显已经不再是实现方法了为了解决这个问题Java编译器通过桥接的生成了一个**void set(Object t)**方法保证了实现方法
2. 为何需要类型擦除
为什么Java不像C#一样实现真正的泛型呢而要用类型擦除的方式实现了个伪泛型。
其实JDK1.5引入的泛型采用类型擦除式实现的根本原因是兼容性上的取舍而不是因为实现不了真正意义上的泛型。
为了确保JDK1.5之前的和JDK1.5能使用同一个类加载器所以Java通过类型擦除的方式实现的泛型支持。经过编译阶段的泛型类型擦除后与JDK1.5之前是基本没有变动。
3. 类型信息并未完全擦除
下面举例说明
定义一个Demo泛型类和一个Test测试类。
public class DemoT {private T id;public T getId() {return id;}
}public class Test {public static void main(String[] args) {DemoInteger demo new Demo();Integer id demo.getId();}
}1. 查看IDEA编译后的class文件 Demo.calss
public class DemoT {private T id;public Demo() {}public T getId() {return this.id;}
}Test.class
public class Test {public Test() {}public static void main(String[] args) {DemoInteger demo new Demo();Integer id (Integer)demo.getId();}
}
从class文件可见
使用泛型的地方进行了强制类型转换但泛型的类型参数并未替换为Object
原因在编译过程中泛型信息是被擦除了但是声明侧的泛型信息会被class文件以Signature的形式保留在Class文件的Constant pool中。
2. 使用javap命令反编译Demo.class文件和Test.class文件 javap -v Demo.class
Classfile /D:/work/my/springboot/target/classes/com/joker/test/generic/Demo.classLast modified 2023-2-14; size 610 bytesMD5 checksum 4851ec541c05f1d29bee93edb79085f0Compiled from Demo.java
public class com.joker.test.generic.DemoT extends java.lang.Object extends java.lang.Objectminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:#1 Methodref #4.#24 // java/lang/Object.init:()V#2 Fieldref #3.#25 // com/joker/test/generic/Demo.id:Ljava/lang/Object;#3 Class #26 // com/joker/test/generic/Demo#4 Class #27 // java/lang/Object#5 Utf8 id#6 Utf8 Ljava/lang/Object;#7 Utf8 Signature#8 Utf8 TT;#9 Utf8 init#10 Utf8 ()V#11 Utf8 Code#12 Utf8 LineNumberTable#13 Utf8 LocalVariableTable#14 Utf8 this#15 Utf8 Lcom/joker/test/generic/Demo;#16 Utf8 LocalVariableTypeTable#17 Utf8 Lcom/joker/test/generic/DemoTT;;#18 Utf8 getId#19 Utf8 ()Ljava/lang/Object;#20 Utf8 ()TT;#21 Utf8 T:Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;#22 Utf8 SourceFile#23 Utf8 Demo.java#24 NameAndType #9:#10 // init:()V#25 NameAndType #5:#6 // id:Ljava/lang/Object;#26 Utf8 com/joker/test/generic/Demo#27 Utf8 java/lang/Object
{public com.joker.test.generic.Demo();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack1, locals1, args_size10: aload_01: invokespecial #1 // Method java/lang/Object.init:()V4: returnLineNumberTable:line 7: 0LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 5 0 this Lcom/joker/test/generic/Demo;LocalVariableTypeTable:Start Length Slot Name Signature0 5 0 this Lcom/joker/test/generic/DemoTT;;public T getId();descriptor: ()Ljava/lang/Object;flags: ACC_PUBLICCode:stack1, locals1, args_size10: aload_01: getfield #2 // Field id:Ljava/lang/Object;4: areturnLineNumberTable:line 13: 0LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 5 0 this Lcom/joker/test/generic/Demo;LocalVariableTypeTable:Start Length Slot Name Signature0 5 0 this Lcom/joker/test/generic/DemoTT;;Signature: #20 // ()TT;
}
Signature: #21 // T:Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;
SourceFile: Demo.javajavap -v Test.class
Classfile /D:/work/my/springboot/target/classes/com/joker/test/generic/Test.classLast modified 2023-2-14; size 739 bytesMD5 checksum a82bd374c2bff99147acd130f3819415Compiled from Test.java
public class com.joker.test.generic.Testminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:#1 Methodref #7.#28 // java/lang/Object.init:()V#2 Class #29 // com/joker/test/generic/Demo#3 Methodref #2.#28 // com/joker/test/generic/Demo.init:()V#4 Methodref #2.#30 // com/joker/test/generic/Demo.getId:()Ljava/lang/Object;#5 Class #31 // java/lang/Integer#6 Class #32 // com/joker/test/generic/Test#7 Class #33 // java/lang/Object#8 Utf8 init#9 Utf8 ()V#10 Utf8 Code#11 Utf8 LineNumberTable#12 Utf8 LocalVariableTable#13 Utf8 this#14 Utf8 Lcom/joker/test/generic/Test;#15 Utf8 main#16 Utf8 ([Ljava/lang/String;)V#17 Utf8 args#18 Utf8 [Ljava/lang/String;#19 Utf8 demo#20 Utf8 Lcom/joker/test/generic/Demo;#21 Utf8 id#22 Utf8 Ljava/lang/Integer;#23 Utf8 LocalVariableTypeTable#24 Utf8 Lcom/joker/test/generic/DemoLjava/lang/Integer;;#25 Utf8 MethodParameters#26 Utf8 SourceFile#27 Utf8 Test.java#28 NameAndType #8:#9 // init:()V#29 Utf8 com/joker/test/generic/Demo#30 NameAndType #34:#35 // getId:()Ljava/lang/Object;#31 Utf8 java/lang/Integer#32 Utf8 com/joker/test/generic/Test#33 Utf8 java/lang/Object#34 Utf8 getId#35 Utf8 ()Ljava/lang/Object;
{public com.joker.test.generic.Test();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack1, locals1, args_size10: aload_01: invokespecial #1 // Method java/lang/Object.init:()V4: returnLineNumberTable:line 6: 0LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 5 0 this Lcom/joker/test/generic/Test;public static void main(java.lang.String[]);descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack2, locals3, args_size10: new #2 // class com/joker/test/generic/Demo3: dup4: invokespecial #3 // Method com/joker/test/generic/Demo.init:()V7: astore_18: aload_19: invokevirtual #4 // Method com/joker/test/generic/Demo.getId:()Ljava/lang/Object;12: checkcast #5 // class java/lang/Integer15: astore_216: returnLineNumberTable:line 9: 0line 10: 8line 11: 16LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 17 0 args [Ljava/lang/String;8 9 1 demo Lcom/joker/test/generic/Demo;16 1 2 id Ljava/lang/Integer;LocalVariableTypeTable:Start Length Slot Name Signature8 9 1 demo Lcom/joker/test/generic/DemoLjava/lang/Integer;;MethodParameters:Name Flagsargs
}
SourceFile: Test.java由反编译的文件可知
声明侧的泛型被记录在Class文件的Constant pool中以Signature的形式保存
对于Java中泛型类型的获取可参考Java中如何获取泛型类型信息
四、泛型使用
1. 泛型类
泛型类型用于类的定义中被称为泛型类。用户在使用该类的时候才把类型明确下来。
在类上定义的泛型在实例方法中可以直接使用不需要定义但不能在静态方法中使用。
原因Java中泛型只是一个占位符必须在传递类型后才能使用。类实例化时才能正真的的传递类型参数由于静态方法的加载先于类的实例化也就是说类中的泛型还没有传递真正的类型参数静态的方法就已经加载完成了。
语法
public class 类名泛型表示符号 {
}示例
public class TestT {private T data;public T getData() {return data;}public void setData(T data) {this.data data;}
}如果使用时没指定具体的泛型类型则泛型类型为Object。 public static void main(String[] args) {TestString test1 new Test();String data1 test1.getData();Test test2 new Test();Object data2 test2.getData();}2. 泛型接口
泛型接口和泛型类的声明方式一致。泛型接口的具体类型需要在实现类中进行声明。 语法 public interface 接口名泛型标识符号 { } 示例
public interface TestInterfaceT {public T get();public void set(T t);
}public class Test2 implements TestInterfaceString {Overridepublic String get() {return null;}Overridepublic void set(String s) {}
}如果实现类未指定具体的泛型类型则泛型类型为Object。
public class Test2 implements TestInterface{Overridepublic Object get() {return null;}Overridepublic void set(Object s) {}
}3. 泛型方法
泛型类型声明在方法上叫做泛型方法。
需要注意只是在方法中使用类定义的泛型该方法不是泛型方法。 语法
public 泛型表示符号 void 方法名(泛型表示符号 参数名){
}public 泛型表示符号 泛型表示符号 方法名(泛型表示符号 参数名){
}等......示例
public class Test {public static T void aaa(T t) {}public T void bbb(T t) {}
}五、泛型扩展
1. 泛型的上下边界
泛型的上边界
泛型类型必须为指定类型的子类型。
格式? extends 类
示例
public class Test {public void aaa(List? extends Number t) {Number number t.get(0);}public static void main(String[] args) {ArrayListInteger list new ArrayList();list.add(1);Test test new Test();test.aaa(list);}
}泛型的下边界
泛型类型必须为指定类型的父类型。 格式? super 类
示例
public class Test {public void aaa(List? super Number t) {Object object t.get(0);}public static void main(String[] args) {ArrayListObject list new ArrayList();list.add(1);Test test new Test();test.aaa(list);}
}2. 泛型中使用(并且)操作符
当需要多重约束的时候可以使用操作符操作符只能放在泛型的声明上泛型类、泛型接口、方法方法的声明上操作符后面只能是接口不能是具体的类型即使是Object也不行操作符不能用于super上 因为java有规定
使用方式 // 泛型类上申明约束泛型类变量class WildcardTypeTT extends ComparableT ListT Serializable {}// 方法上申明public R extends EnumR Serializable ListR parse2Enums(){}
https://blog.csdn.net/tianzhonghaoqing/article/details/119705014
