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Java 泛型详解

ImportNew  · 公众号  · Java  · 2017-03-30 20:28

正文

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public interface Comparable {

public int compareTo(T o);

}


做一个类似于下面这样的声明,这样就等于告诉编译器类型参数T代表的都是实现了Comparable接口的类,这样等于告诉编译器它们都至少实现了compareTo方法。


public static > int countGreaterThan(T[] anArray, T elem) {

int count = 0;

for (T e : anArray)

if (e.compareTo(elem) > 0)

++count;

return count;

}


通配符


在了解通配符之前,我们首先必须要澄清一个概念,还是借用我们上面定义的Box类,假设我们添加一个这样的方法:


public void boxTest(Box n) { /* ... */ }


那么现在Box n允许接受什么类型的参数?我们是否能够传入Box 或者Box 呢?答案是否定的,虽然Integer和Double是Number的子类,但是在泛型中Box 或者Box 与Box 之间并没有任何的关系。这一点非常重要,接下来我们通过一个完整的例子来加深一下理解。


首先我们先定义几个简单的类,下面我们将用到它:


class Fruit {}

class Apple extends Fruit {}

class Orange extends Fruit {}


下面这个例子中,我们创建了一个泛型类Reader,然后在f1()中当我们尝试Fruit f = fruitReader.readExact(apples);编译器会报错,因为List 与List 之间并没有任何的关系。


public class GenericReading {

static List apples = Arrays.asList(new Apple());

static List fruit = Arrays.asList(new Fruit());

static class Reader {

T readExact(List list) {

return list.get(0);

}

}

static void f1() {

Reader fruitReader = new Reader ();

// Errors: List cannot be applied to List .

// Fruit f = fruitReader.readExact(apples);

}

public static void main(String[] args) {

f1();

}

}


但是按照我们通常的思维习惯,Apple和Fruit之间肯定是存在联系,然而编译器却无法识别,那怎么在泛型代码中解决这个问题呢?我们可以通过使用通配符来解决这个问题:


static class CovariantReader {

T readCovariant(List extends T> list) {

return list.get(0);

}

}

static void f2() {

CovariantReader fruitReader = new CovariantReader ();

Fruit f = fruitReader.readCovariant(fruit);

Fruit a = fruitReader.readCovariant(apples);

}

public static void main(String[] args) {

f2();

}


这样就相当与告诉编译器, fruitReader的readCovariant方法接受的参数只要是满足Fruit的子类就行(包括Fruit自身),这样子类和父类之间的关系也就关联上了。


PECS原则


上面我们看到了类似 extends T>的用法,利用它我们可以从list里面get元素,那么我们可不可以往list里面add元素呢?我们来尝试一下:


public class GenericsAndCovariance {

public static void main(String[] args) {

// Wildcards allow covariance:

List extends Fruit> flist = new ArrayList ();

// Compile Error: can't add any type of object:

// flist.add(new Apple())

// flist.add(new Orange())

// flist.add(new Fruit())

// flist.add(new Object())

flist.add(null); // Legal but uninteresting

// We Know that it returns at least Fruit:

Fruit f = flist.get(0);

}

}


答案是否定,Java编译器不允许我们这样做,为什么呢?对于这个问题我们不妨从编译器的角度去考虑。因为List extends Fruit> flist它自身可以有多种含义:


List extends Fruit> flist = new ArrayList ();

List extends Fruit> flist = new ArrayList ();

List extends Fruit> flist = new ArrayList ();


  • 当我们尝试add一个Apple的时候,flist可能指向new ArrayList ();


  • 当我们尝试add一个Orange的时候,flist可能指向new ArrayList ();


  • 当我们尝试add一个Fruit的时候,这个Fruit可以是任何类型的Fruit,而flist可能只想某种特定类型的Fruit,编译器无法识别所以会报错。


所以对于实现了 extends T>的集合类只能将它视为Producer向外提供(get)元素,而不能作为Consumer来对外获取(add)元素。


如果我们要add元素应该怎么做呢?可以使用 super T>:


public class GenericWriting {

static List apples = new ArrayList ();

static List fruit = new ArrayList ();

static void writeExact(List list, T item) {

list.add(item);

}

static void f1() {

writeExact(apples, new Apple());







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