本節先講解如何限制類型參數的范圍,再講解通配符(?)。
類型參數的范圍
在泛型中,如果不對類型參數加以限制,它就可以接受任意的數據類型,只要它是被定義過的。但是,很多時候我們只需要一部分數據類型就夠了,用戶傳遞其他數據類型可能會引起錯誤。例如,編寫一個泛型函數用於返回不同類型數組(Integer 數組、Double 數組等)中的最大值:1 public <T> T getMax(T array[]){ 2 T max = null; 3 for(T element : array){ 4 max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max; 5 } 6 return max; 7 }
上面的代碼會報錯,doubleValue() 是 Number 類及其子類的方法,不是所有的類都有該方法,所以我們要限制類型參數 T,讓它只能接受 Number 及其子類(Integer、Double、Character 等)。
通過 extends 關鍵字可以限制泛型的類型的上限,改進上面的代碼:
1 public <T extends Number> T getMax(T array[]){ 2 T max = null; 3 for(T element : array){ 4 max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max; 5 } 6 return max; 7 }
<T extends Number> 表示 T 只接受 Number 及其子類,傳入其他類型的數據會報錯。這里的限定使用關鍵字 extends,后面可以是類也可以是接口。如果是類,只能有一個;但是接口可以有多個,並以“&”分隔,例如 <T extends Interface1 & Interface2>。
這里的 extends 關鍵字已不再是繼承的含義了,應該理解為 T 是繼承自 Number 類的類型,或者 T 是實現了 XX 接口的類型。
通配符(?)
上一節的例子中提到要定義一個泛型類來表示坐標,坐標可以是整數、小數或字符串,請看下面的代碼:1 class Point<T1, T2>{ 2 T1 x; 3 T2 y; 4 public T1 getX() { 5 return x; 6 } 7 public void setX(T1 x) { 8 this.x = x; 9 } 10 public T2 getY() { 11 return y; 12 } 13 public void setY(T2 y) { 14 this.y = y; 15 } 16 }
可以這樣來定義方法:
1 public void printPoint(Point p){ 2 System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY()); 3 }
我們知道,如果在使用泛型時沒有指名具體的數據類型,就會擦除泛型類型,並向上轉型為 Object,這與不使用泛型沒什么兩樣。上面的代碼沒有指明數據類型,相當於:
1 public void printPoint(Point<Object, Object> p){ 2 System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY()); 3 }
為了避免類型擦除,可以使用通配符(?):
1 public void printPoint(Point<?, ?> p){ 2 System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY()); 3 }
通配符(?)可以表示任意的數據類型。將代碼補充完整:
1 public class Demo { 2 public static void main(String[] args){ 3 Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>(); 4 p1.setX(10); 5 p1.setY(20); 6 printPoint(p1); 7 8 Point<String, String> p2 = new Point<String, String>(); 9 p2.setX("東京180度"); 10 p2.setY("北緯210度"); 11 printPoint(p2); 12 } 13 14 public static void printPoint(Point<?, ?> p){ // 使用通配符 15 System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY()); 16 } 17 } 18 class Point<T1, T2>{ 19 T1 x; 20 T2 y; 21 public T1 getX() { 22 return x; 23 } 24 public void setX(T1 x) { 25 this.x = x; 26 } 27 public T2 getY() { 28 return y; 29 } 30 public void setY(T2 y) { 31 this.y = y; 32 } 33 }
運行結果:
This point is: 10, 20This point is: 東京180度, 北緯210度
但是,數字坐標與字符串坐標又有區別:數字可以表示x軸或y軸的坐標,字符串可以表示地球經緯度。現在又要求定義兩個方法分別處理不同的坐標,一個方法只能接受數字類型的坐標,另一個方法只能接受字符串類型的坐標,怎么辦呢?
這個問題的關鍵是要限制類型參數的范圍,請先看下面的代碼:
1 public class Demo { 2 public static void main(String[] args){ 3 Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>(); 4 p1.setX(10); 5 p1.setY(20); 6 printNumPoint(p1); 7 8 Point<String, String> p2 = new Point<String, String>(); 9 p2.setX("東京180度"); 10 p2.setY("北緯210度"); 11 printStrPoint(p2); 12 } 13 14 // 借助通配符限制泛型的范圍 15 public static void printNumPoint(Point<? extends Number, ? extends Number> p){ 16 System.out.println("x: " + p.getX() + ", y: " + p.getY()); 17 } 18 19 public static void printStrPoint(Point<? extends String, ? extends String> p){ 20 System.out.println("GPS: " + p.getX() + "," + p.getY()); 21 } 22 } 23 class Point<T1, T2>{ 24 T1 x; 25 T2 y; 26 public T1 getX() { 27 return x; 28 } 29 public void setX(T1 x) { 30 this.x = x; 31 } 32 public T2 getY() { 33 return y; 34 } 35 public void setY(T2 y) { 36 this.y = y; 37 } 38 }
運行結果:
x: 10, y: 20GPS: 東京180度,北緯210度
? extends Number 表示泛型的類型參數只能是 Number 及其子類,? extends String 也一樣,這與定義泛型類或泛型方法時限制類型參數的范圍類似。
不過,使用通配符(?)不但可以限制類型的上限,還可以限制下限。限制下限使用 super 關鍵字,例如 <? super Number> 表示只能接受 Number 及其父類。
注意:一般的項目中很少會去設計泛型,這里主要是讓讀者學會如何使用,為后面的教程做鋪墊。
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