JAVA泛型浅析
【IT168技术文档】
继承关系:
1、 原始继承:就是我们经常提到的继承关系,如ArrayList是List的子类;
2、 泛化继承:
a) 泛化后的ArrayList<T>依旧是List<T>的子类;其中T是参数化类型
b) 如果类型T是类型B的子类,那么List<T>不是List<B>的子类
c) List<T>是List<? extends T>的子类
d) List<T>是List<? extends B>的子类
e) List<T>是List<? super T>的子类
f) List<B>是List<? super T>的子类
g) 如果类型T是类型B的子类,那么T[]是B[]的子类
3、 关于协变式(covariant)、不变式(invariant)和反变式(contravariant):
a) 数组和扩展类(extends)的泛化是协变式,即如果类型T是类型B的子类,那么T[]是B[]的子类;List<T>是List<? extends B>的子类
b) 非扩展类泛型是不变式,即如果类型T是类型B的子类,那么List<T>不是List<B>的子类
c) Super类泛型是反变式,即如果B是T的超类,则List<B> 是List<? super T>的子类
Get和Put原则:
当从一个泛化的结构中取数据的时候请使用extends通配,当往一个泛化的结构中放数据的时候请使用super通配;
当需要同时从一个泛化结构中读取和写入数据是,请不使用通配符号;
为什么会这样,我们简单的分析一下:假定类型T继承自A和B,类型C和D又从T类型继承,那么List<? extends T>中存放的只能是T类型或是C或是D类型,里面存放的类型都可以向上cast到T,所以从List<? extends T>中取东西编译器能够正确处理,只要映射到T就可以了(T是他们的父类)!往List<? extends T>放东西就不一样的,原来里面放的是T/C还是D都被擦除成T,所以编译器不知道原来到底存放的是什么类型,无法保证类型安全,所以这个操作被禁止!
List<? super T>中存放的是A/B或是T,往List<? super T>放T是允许的,因为T总是可以向上转换成A或是B,但是从里面取东西就有问题了,编译器还是不能够确定List里面放的是什么类型,可能是A也可能是B。
具体化:
当一个类型能够在运行时态被完整的表现,我们就称为其是可以具体化的,举一个例子:
List<Integer>就不是一个可以具体化的类型,因为它在运行时态被擦除成List!所以当处理一些需要运行时检测类型的操作的时候(如instanceof)就要特别注意。
究竟哪些类型是可具体化的呢;
(1)、原始类型,如int;
(2)、非参数化的类和接口;
(3)、非限定的参数化类型,如List<?>, Map<?,?>
(4)、Raw类型,如 List,ArrayList等
(5)、所有由可具体化类型组成的数组,如Number[],List<?>[]等
哪些是不可具体化的类型呢
(1)、类型变量,如T;
(2),参数化类型,如List<Number>等
(3),有限定的参数化类型,如List<? extends Number>;
具体哪些操作需要注意区分是否是具体化类型:
(1)、实例检测和投射的时候;
Java中判断一个对象是否是一个类型的实例的时候,都使用instanceof整个运算符号,这个运算符号是需要利用运行时信息的,这样就要求其右边的类型必须是可以具体化的类型,如:o instanceof Integer 但是不能是 o instanceof List<T>,因为List<T>不是具体化类型,T已经在编译的时候被擦除了,所以没有足够的信息判断前面的表达式是否成功。
同样的道理也适用于类型转换,(Integer)o是可以的,但是(List<T>)o就会报为检测错!
(2)、catch子句:
在捕获异常的时候,catch子句也是运用运行时信息来判定一个异常是不是其所关心的,这就要求写在catch子句后面的类型必须是可具体化的类型,同时有必须是Throwable的子类!同时Java也不允许创建一个参数化的Throwable子类。
(3)、创建数组:Try...{…
}catch(FooException<T> e)...{…} //编译错误
![]()
Public class FooExceptioin<T> extends Exception //编译错误
任何参与创建数组的类型必须是可具体化类型!所以下面的语句肯定是错误的:
T[] a = new T[size]; 其中T是参数类型。原因很简单,数组是需要运用运行时信息来检测类型的完整性,如:
Integer[] ints = new …
Number[] nums = ints //Integer[] 是Number[]的子类
Nums[0] = 8.9 //编译不会报错,但运行时异常,正说明这个问题
注意:这里说的是不可以创建,而不是不能声明,你还是可以声明,如在函数的参数中,如:
public static<T> void foo(T[] a){…}
(4)、变长参数:
变长参数是JDK1.5新引入的功能,它允许一个方法接受不确定数目的参数,并最终将这些参数放入一个数组。这里既然是数组,同样需要满足上面3)所提到的约束,如:
public static<E> void addAll(List<E> list, E... arr)...{
for(E itor : arr)...{
list.add(itor);
}
}
public static<E> List<E> foo(E a)...{
List<E> list = new ArrayList<E>();
addAll(list,a); // 编译器会给出警告
return list;
}
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