java 核心技術卷I學習記錄（八）- 泛型程式設計
java 核心技術卷第八章：泛型程式設計
##1. 為什麼要使用泛型程式設計
泛型程式設計（Generic programming) 意味著編寫的程式碼可以被很多不同型別的物件所重用。
2. 定義簡單泛型類
public class Pair<T> { private T first; private T second; public Pair() { first = null ; second = null ; } public PairfT first , T second) { this,first = first; this.second = second; } public T getFirstO { return first; } public T getSecondO { return second; } public void setFirst (T newValue) { first = newValue; } public void setSecond(T newValue) { second = newValue; } }
3. 泛型方法
class ArrayAlg
{
public static <T> T getMiddle(T... a)
{
return a[a.length / 2];
}
}
String middle = ArrayAlg.<String>getMiddle("]ohnM, "Q.n, "Public");
4. 型別變數的限定
public static <T extends Coiparab1e> T min(T[] a) . . .
下面的記法<T extends BoundingType〉表示T 應該是繫結型別的子型別（subtype)。T 和繫結型別可以是類， 也可以是介面。選擇關鍵字extends 的原因是更接近子類的概念， 並且Java 的設計者也不打算在語言中再新增一個新的關鍵字（如sub)。一個型別變數或萬用字元可以有多個限定，如：T extends Comparable & Serializable
5. 泛型程式碼和虛擬機器
無論何時定義一個泛型型別， 都自動提供了一個相應的原始型別（ raw type )。原始型別的名字就是刪去型別引數後的泛型型別名。擦除（ erased) 型別變M, 並替換為限定型別（無限定的變數用Object)。如Pair 原始型別，因為T 是一個無限定的變數， 所以直接用Object 替換。
public class Pair { private Object first; private Object second; public Pair(Object first, Object second) { this,first = first; this.second = second; } public Object getFirstO { return first; } public Object getSecondO { return second; } public void setFirst(Object newValue) { first = newValue; } public void setSecond(Object newValue) { second = newValue; } }
原始型別用第一個限定的型別變數來替換， 如果沒有給定限定就用Object 替換。
- 當程式呼叫泛型方法時， 如果擦除返回型別， 編譯器插入強制型別轉換。
Pair<Employee> buddies = . .
Employee buddy = buddies.getFirst（）；
擦除getFirst 的返回型別後將返回Object 型別。編譯器自動插人Employee 的強制型別轉換。
需要記住有關Java 泛型轉換的事實：
- 虛擬機器中沒有泛型， 只有普通的類和方法。
- 所有的型別引數都用它們的限定型別替換。
- 橋方法被合成來保持多型。
- 為保持型別安全性，必要時插人強制型別轉換。
6. 約束與侷限性
- 不能用基本型別例項化型別引數
不能用型別引數代替基本型別。因此， 沒有Pair, 只有Pair。當然,其原因是型別擦除。擦除之後， Pair 類含有Object 型別的域， 而Object 不能儲存double 值。
- 執行時型別查詢 只適用於原始型別
if (a instanceof Pair<String>) // Error
if (a instanceof Pair<T>) // Error
試圖查詢一個物件是否屬於某個泛型型別時， 倘若使用instanceof 會得到一個編譯器錯誤， 如果使用強制型別轉換會得到一個警告。
Pair <String> stringPair = . .
Pair < Employee〉employeePair = . .
if (stringPair.getClassO == employeePair .getClassO) // they are equal 這是因為兩次呼叫getClass 都將返回Pair.class。
- 不能建立引數化型別的陣列
Pair<String>[] table = new Pair<String>[10] ; // Error
可以通過型別ArrayList來克服這一個困難
-
Varargs 警告
向引數個數可變的方法傳遞一個泛型型別的例項。考慮下面這個簡單的方法， 它的引數個數是可變的：
public static <T> void addAll(Collections coll, T... ts) { for (t : ts) coll.add⑴； }
為了呼叫這個方法，Java 虛擬機器必須建立一個Pair 陣列， 這就違反了前面的規則。不過，對於這種情況， 規則有所放鬆， 你只會得到一個警告，而不是錯誤。可以採用兩種方法來抑制這個警告。一種方法是為包含addAll 呼叫的方法增加註解@SuppressWamings(“unchecked”)。 或者在Java SE 7 中， 還可以用SafeVarargs 直接標註addAll 方法：
@SafeVarargs
public static <T> void addAll(Collection<T> coll, T... ts)
- 不能例項化型別變數
不能使用像new T(…)，newT[…] 或T.class 這樣的表示式中的型別變數
-
不能構造泛型陣列
-
泛型類的靜態上下文中型別變數無效
-
不能丟擲或捕獲泛型類的例項
-
注意擦除後的衝突
catch (T e) // Error can't catch type variable
7. 泛型型別的繼承規則
泛型類可以擴充套件或實現其他的泛型類。
8. 萬用字元型別
- 萬用字元型別中， 允許型別引數變化。例如， 萬用字元型別
Pair<? extends Employee>
public static void printBuddies(Pair <Employee> p)
{
Employee first = p.getFirst();
Employee second = p.getSecondO;
Systefn.out.println(first.getName() + " and " + second.getNameQ + " are buddies.");
}
但是不能將Pair傳遞給這個方法！但是當方法改為public static void printBuddies(Pair<? extends Eiployee> p)但是在使用wi1dcardBuddies.setFirst(1owlyEnployee) ; // compile-time error會出現編譯時錯誤。這樣將不可能呼叫setFirst 方法。編譯器只知道需要某個Employee 的子型別， 但不知道具體是什麼型別。它拒絕傳遞任何特定的型別。
- 萬用字元的超型別限定
Pair <? super Manager>
只能傳遞Manager 型別的物件， 或者某個子型別（如Executive) 物件。另外， 如果呼叫getFirst , 不能保證返回物件的型別。只能把它賦給一個Object。
- 無限定萬用字元
Pair<?>
?getFirst()
void setFirst(？)
Pair<?> 和Pair 本質的不同在於： 可以用任意Object 物件呼叫原始Pair 類的setObject方法。
- 萬用字元捕獲
編寫一個交換成對元素的方法：
public static void swap(Pair<?> p)
萬用字元不是型別變數， 因此， 不能在編寫程式碼中使用“ ？” 作為一種型別。但是可以通過swaphelper來進行操作。
public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)
{
T t = p.getFirst();
p.setFirst(p.getSecond());
p.setSecond(t);
}
public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p) ; }
9. 反射和泛型
Java 泛型的卓越特性之一是在虛擬機器中泛型型別的擦除。
可以通過反射的方式來獲取泛型中的相關型別等必要資訊，具體方法可參考反射的具體api