淺談泛型程序設計

 

一、為什么要使用泛型程序設計

　　1、泛型程序設計：以為這編寫代碼可以被很多不同類型的對象所重用。例如：我們不必為了聚集String和File而別設計不同的類；

　　2、使代碼具有更好的可讀性：ArrayList<String> str = new ArrayList<>(); 人們一看就知道是包含了String對象的數組列表；

二、定義簡單的泛型類

　　泛型類：就是具有一個或多個類型變量的類。

　　聲明語法：public class  ClassName<T> {...}

　　例：　

public class Pair<T> {
　　private T first;
　　private T second;

　　public Pair(){
　　　　first = null;
　　　　second = null;
　　}

　　public Pair(T frist,T second){
　　　　this.first = first;
　　　　this.second = second;
　　}

　　public T getFirst(){
　　　　return first;
　　}

　　public T getSecond(){
　　　　return second;
　　}

　　public void setFirst(T first){
　　　　this.first = first;
　　}

　　public void setSecond(T second){
　　　　this.second = second;
　　}
}

 

　　Pair 類引入了一個類型變量 T ，用 （<>）括起來，並放在類名后邊。泛型變量也可以有多個類型變量。例如：public class Pair<T,U>{.....}

　　注意：建議類型變量使用大寫字母，而且要比較短。泛型類要寫在一個單獨的文件中。

　　用具體的類型替換類型變量就可以實例化泛型類型：Pair<String> pair = new Pair(); 或 Pair pair = new Pair(String,String);

三、泛型方法：

　　例如：

class ArrayAlg{
    
    public static <T> T getA (T a){
        //方法體；
　　　　return a;
    }
}

 

　　注意：泛型方法既可以在泛型類中定也可以在普通類中定義。類型變量放在修飾符的后邊，返回類型的前面。

　　方法的調用：String a = ArrayAlg.<String>gerA("hello world");在這種情況下（也是在大多數情況下）編譯器有足夠的信息能夠判斷所調用方法的類型，所以方法調用中可以省略<String>類型參數。

四、變量類型的限定

　　有時候我們要對類型變量加以約束，看下面的例子：

public class ArrayAlg {
    public static <T> T min(T[] a){
        if(a == null || a.length == 0){
            return null;
        }
        T smallest = a[0];
        for(int i = 1;i < a.length;i++){
            if(smallest.compareTo(a[i]) > 0)  //error The method compareTo(T) is undefined for the type T
                return smallest = a[i];
        }
        return smallest;
    }
}

 

　　代碼中變量smallest 類型為T ，這意味着它可以是任意一個類的對象。那么問題來了，我們怎么才能確信T所屬的類有compareTo方法呢？？解決這個問題的方法就是將T限制為實現了Comparable接口的類。可以通過對類型變量T設置限定實現這一點：

　　public static <T extends Comparable> T min(T[] a){........}

　　現在，泛型方法min只能被實現了Comparable接口的類（如String，LocalDate 等）的數組調用。

　　又一個問題出現了，眾所周知Comparable是一個接口那么為什么要用關鍵字extends 而不是 implements呢？

　　記法：<T extends BoundingType > 表示T應該是綁定類型的子類型，T和綁定類型都可以是類，也可以是接口。選擇關鍵字extends的原因是更接近於子類的概念。而且java設計者也不打算在語言中再添加一個新關鍵字了。

　　一個類型變量可以有多個限定,限定類型用“&” 分割，而逗號用來分割類型變量。例如：<T extends Comparable & Serializable,U extends String> 

　　注意：可以根據需求有多個接口作為限定類，但是限定中至多有一個類。