Java中的泛型是什麼

你好！今天我們來談談泛型。我必須說你會學到很多新東西！不僅如此，接下來的幾堂課也將專門討論泛型。 因此，如果您對這個主題感興趣，那麼您很幸運：今天您將了解許多有關泛型的特性。好吧，如果沒有，冷靜下來，放鬆一下！:) 這是一個非常重要的主題，你需要了解它。讓我們從一個簡單的開始：「什麼」和「為什麼」。什麼是仿製藥？ 泛型是帶有參數的型別。 建立泛型時，您不僅指定其類型，還指定它應使用的資料類型。我想最明顯的例子已經浮現在你的腦海裡了——這就是ArrayList！我們通常在程式中創建它的方式如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       List<String> myList1 = new ArrayList<>();
       myList1.add("Test String 1");
       myList1.add("Test String 2");
   }
}

正如您可能猜到的，清單的特殊性在於不可能將所有內容「塞」進去：它只適用於物件String。現在讓我們簡短回顧一下 Java 的歷史，並嘗試回答這個問題：“為什麼？” 為此，我們自己編寫 ArrayList 類別的簡化版本。我們的清單只能將資料新增至內部數組並接收此資料：

public class MyListClass {

   private Object[] data;
   private int count;

   public MyListClass() {
       this.data = new Object[10];
       this.count = 0;
   }

   public void add(Object o) {
       this.data[count] = o;
       count++;
   }

   public Object[] getData() {
       return data;
   }
}

假設我們希望列表僅儲存數字Integer。我們沒有仿製藥。Integer我們無法在 中明確指定 check 的 o 實例add()。那麼我們的整個類別將只適用於Integer，並且我們將不得不為世界上存在的所有資料類型編寫相同的類別！我們決定依靠我們的程式設計師，只需在程式碼中留下註釋，以便他們不會在其中添加任何不必要的內容：

//use it ONLY with Integer data type
public void add(Object o) {
   this.data[count] = o;
   count++;
}

一位程式設計師錯過了這個註釋，並無意中嘗試將數字與字串混合在列表中，然後計算它們的總和：

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       MyListClass list = new MyListClass();
       list.add(100);
       list.add(200);
       list.add("Lolkek");
       list.add("Shalala");

       Integer sum1 = (Integer) list.getData()[0] + (Integer) list.getData()[1];
       System.out.println(sum1);

       Integer sum2 = (Integer) list.getData()[2] + (Integer) list.getData()[3];
       System.out.println(sum2);
   }
}

控制台輸出： 300 執行緒「main」中的例外 java.lang.ClassCastException：java.lang.String 無法在 Main.main(Main.java:14) 轉換為 java.lang.Integer 在這種情況下最糟糕的是什麼？遠遠不是程式設計師的不專心。最糟糕的是，錯誤的程式碼最終出現在我們程式的重要位置並成功編譯。現在我們不會在編碼階段看到錯誤，而只會在測試階段看到錯誤（這是最好的情況！）。 在開發後期修復錯誤會花費更多的錢和時間。 這正是泛型的優點：泛型類別可以讓不幸的程式設計師立即偵測到錯誤。程式碼根本無法編譯！

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       List<Integer> myList1 = new ArrayList<>();

       myList1.add(100);
       myList1.add(100);
       myList1.add("Lolkek");//error!
       myList1.add("Shalala");//error!
   }
}

程式設計師會立即「醒悟」並立即糾正自己。順便說一下，我們不必創建自己的類別List來看到這種錯誤。<Integer>只需從常規 ArrayList 中 刪除類型括號 ( ) 即可！

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

      List list = new ArrayList();

      list.add(100);
      list.add(200);
      list.add("Lolkek");
      list.add("Shalala");

       System.out.println((Integer) list.get(0) + (Integer) list.get(1));
       System.out.println((Integer) list.get(2) + (Integer) list.get(3));
   }
}

控制台輸出： 300 Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.String無法在Main.main(Main.java:16)轉換為java.lang.Integer 也就是說，即使使用「本機器”工具Java，你可能會犯這個錯誤並創建一個不安全的集合。但是，如果我們將此程式碼貼到 IDEa 中，我們會看到一條警告：「Unchecked call to add(E) as a member of raw type of java.util.List」它告訴我們，在向a 中添加元素時可能會出現問題。沒有泛型的集合不是這樣的。但是「原始類型」這個詞是什麼意思呢？直譯是相當準確的－「原始類型」或「髒類型」。 Raw type是一個泛型類，其類型已從中刪除。 換句話說，List myList1這是Raw type。相反的raw type是使用類型規範正確建立的generic type泛型類別（也稱為類別）。parameterized type例如，List<String> myList1。您可能有一個問題：為什麼允許使用它raw types？原因很簡單。Java 的創建者留下了對該語言的支持raw types，以免造成相容性問題。當 Java 5.0 發佈時（泛型在這個版本中首次出現），很多程式碼已經使用raw types. 因此，這種可能性在今天仍然存在。我們在講座中已經不只一次提到Joshua Bloch的經典著作《Effective Java》。raw types作為該語言的創造者之一，他並沒有忽視書中使用and的話題generic types。 本書第 23 章有一個非常雄辯的標題：「不要在新程式碼中使用原始類型。」 這是你需要記住的事情。使用泛型類別時，切勿將它們轉換generic type為raw type.

類型化方法

Java 允許您鍵入單獨的方法，建立所謂的泛型方法。為什麼這樣的方法方便呢？首先，因為它們允許您使用不同類型的參數。如果相同的邏輯可以安全地應用於不同的類型，那麼泛型方法是一個很好的解決方案。讓我們來看一個例子。假設我們有某種列表myList1。我們想要從中刪除所有值，並用新值填滿所有可用空間。這就是我們的帶有泛型方法的類別的樣子：

public class TestClass {

   public static <T> void fill(List<T> list, T val) {
       for (int i = 0; i < list.size(); i++)
           list.set(i, val);
   }

   public static void main(String[] args) {

       List<String> strings = new ArrayList<>();
       strings.add("Старая строка 1");
       strings.add("Старая строка 2");
       strings.add("Старая строка 3");

       fill(strings, "Новая строка");

       System.out.println(strings);

       List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
       numbers.add(1);
       numbers.add(2);
       numbers.add(3);

       fill(numbers, 888);
       System.out.println(numbers);
   }
}

注意語法，它看起來有點不尋常：

public static <T> void fill(List<T> list, T val)

傳回型別前面有<T>，表示泛型方法。在本例中，此方法採用2 個參數作為輸入：一個物件列表T 和另一個單獨的物件T。透過使用<T>，實現了此方法的類型化：我們無法在其中傳遞字串列表和數字。字串和字串的列表，數字和數字的列表，我們的物件Cat和另一個物件的列表Cat- 這是唯一的方法。該方法main()清楚地表明該方法fill()可以輕鬆處理不同類型的資料。首先，它接受一個字串列表和一個字串作為輸入，然後是一個數字列表和一個數字。 控制台輸出： [Newline, Newline, Newline] [888, 888, 888] 想像一下，如果fill()我們需要 30 個不同類別的方法邏輯，並且我們沒有通用方法。我們將被迫為不同的資料類型編寫相同的方法 30 次！但由於通用方法，我們可以重複使用我們的程式碼！:)

類型化類

您不僅可以使用 Java 中提供的通用類，還可以建立自己的類別！這是一個簡單的例子：

public class Box<T> {

   private T t;

   public void set(T t) {
       this.t = t;
   }

   public T get() {
       return t;
   }

   public static void main(String[] args) {

       Box<String> stringBox = new Box<>();

       stringBox.set("Старая строка");
       System.out.println(stringBox.get());
       stringBox.set("Новая строка");

       System.out.println(stringBox.get());

       stringBox.set(12345);//ошибка компиляции!
   }
}

我們的類別Box<T>（“盒子”）已鍵入。在建立過程中為其指定了資料類型 () 後<T>，我們將無法再將其他類型的物件放入其中。這可以在範例中看到。創建時，我們指定我們的物件將使用字串：

Box<String> stringBox = new Box<>();

當我們在最後一行程式碼中嘗試將數字 12345 放入框中時，我們收到編譯錯誤！就像這樣，我們創建了自己的泛型類別！:) 今天的講座到此結束。但我們並沒有告別仿製藥！在接下來的講座中，我們將討論更高級的功能，所以不要說再見！) 祝你學習順利！:)