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【java吧】Java 中的 T,E,K,V, 别傻傻分不清楚 java8

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    [LV.8]以坛为家I

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    发表于 2019-12-19 22:11:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
    前言
    Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许开发者在编译时检测到非法的类型。java吧收集整理java8.com
    泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
    泛型带来的好处
    在没有泛型的情况的下,通过对类型 Object 的引用来实现参数的“任意化”,“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换,而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。
    对于强制类型转换错误的情况,编译器可能不提示错误,在运行的时候才出现异常,这是本身就是一个安全隐患。
    那么泛型的好处就是在编译的时候能够检查类型安全,并且所有的强制转换都是自动和隐式的。
    1. public
    2. class
    3. GlmapperGeneric
    4. <T> {
    5. private
    6. T t;
    7. public
    8. void
    9. set(T t) {
    10. this
    11. .t = t; }
    12. public
    13. T get() {
    14. return
    15. t; }
    16. public
    17. static
    18. void
    19. main(
    20. String
    21. [] args) {
    22. // do nothing
    23. }
    24. /**
    25. * 不指定类型
    26. */
    27. public
    28. void
    29. noSpecifyType(){
    30. GlmapperGeneric
    31. glmapperGeneric =
    32. new
    33. GlmapperGeneric
    34. ();
    35. glmapperGeneric.set(
    36. "test"
    37. );
    38. // 需要强制类型转换
    39. String
    40. test = (
    41. String
    42. ) glmapperGeneric.get();
    43. System
    44. .out.println(test);
    45. }
    46. /**
    47. * 指定类型
    48. */
    49. public
    50. void
    51. specifyType(){
    52. GlmapperGeneric
    53. <
    54. String
    55. > glmapperGeneric =
    56. new
    57. GlmapperGeneric
    58. ();
    59. glmapperGeneric.set(
    60. "test"
    61. );
    62. // 不需要强制类型转换
    63. String
    64. test = glmapperGeneric.get();
    65. System
    66. .out.println(test);
    67. }
    68. }
    复制代码

    上面这段代码中的 specifyType 方法中 省去了强制转换,可以在编译时候检查类型安全,可以用在类,方法,接口上。
    泛型中通配符
    我们在定义泛型类,泛型方法,泛型接口的时候经常会碰见很多不同的通配符,比如 T,E,K,V 等等,这些通配符又都是什么意思呢?
    常用的 T,E,K,V,?
    本质上这些个都是通配符,没啥区别,只不过是编码时的一种约定俗成的东西。比如上述代码中的 T ,我们可以换成 A-Z 之间的任何一个 字母都可以,并不会影响程序的正常运行,但是如果换成其他的字母代替 T ,在可读性上可能会弱一些。通常情况下,T,E,K,V,?是这样约定的:
    • ?表示不确定的 java 类型
    • T (type) 表示具体的一个java类型
    • K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value
    • E (element) 代表Element
    ? 无界通配符
    下面先从一个小例子看起:
    我有一个父类 Animal 和几个子类,如狗、猫等,现在我需要一个动物的列表,我的第一个想法是像这样的:
    1. List
    2. <
    3. Animal
    4. > listAnimals
    复制代码

    但是老板的想法确实这样的:
    1. List
    2. <?
    3. extends
    4. Animal
    5. > listAnimals
    复制代码

    为什么要使用通配符而不是简单的泛型呢?通配符其实在声明局部变量时是没有什么意义的,但是当你为一个方法声明一个参数时,它是非常重要的。
    1. static
    2. int
    3. countLegs (List<? extends Animal > animals ) {
    4. int retVal = 0;
    5. for ( Animal animal : animals )
    6. {
    7. retVal += animal.countLegs();
    8. }
    9. return retVal;
    10. }
    11. static
    12. int
    13. countLegs1 (
    14. List< Animal > animals ){
    15. int retVal = 0;
    16. for ( Animal animal : animals ) {
    17. retVal += animal.countLegs();
    18. }
    19. return retVal;
    20. }
    21. public static void main(String [] args) {
    22. List<Dog> dogs = new
    23. ArrayList<>();
    24. // 不会报错
    25. countLegs( dogs );
    26. // 报错
    27. countLegs1(dogs);
    28. }
    复制代码

    当调用 countLegs1 时,就会飘红,提示的错误信息如下:


    所以,对于不确定或者不关心实际要操作的类型,可以使用无限制通配符(尖括号里一个问号,即 ),表示可以持有任何类型。像 countLegs 方法中,限定了上界,但是不关心具体类型是什么,所以对于传入的 Animal 的所有子类都可以支持,并且不会报错。而 countLegs1 就不行。
    上界通配符 < ? extends E>
    上届:用 extends 关键字声明,表示参数化的类型可能是所指定的类型,或者是此类型的子类。
    在类型参数中使用 extends 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的子类,这样有两个好处:
    • 如果传入的类型不是 E 或者 E 的子类,编译不成功
    • 泛型中可以使用 E 的方法,要不然还得强转成 E 才能使用
      1. private
      2. <K
      3. extends
      4. A, E
      5. extends
      6. B> E test(K arg1, E arg2){
      7. E result = arg2;
      8. arg2.compareTo(arg1);
      9. //.....
      10. return
      11. result;
      12. }
      复制代码

    类型参数列表中如果有多个类型参数上限,用逗号分开
    下界通配符 < ? super E>
    下界: 用 super 进行声明,表示参数化的类型可能是所指定的类型,或者是此类型的父类型,直至 Object
    在类型参数中使用 super 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的父类。
    1. private
    2. <T>
    3. void
    4. test(
    5. List
    6. <?
    7. super
    8. T> dst,
    9. List
    10. <T> src){
    11. for
    12. (T t : src) {
    13. dst.add(t);
    14. }
    15. }
    16. public
    17. static
    18. void
    19. main(
    20. String
    21. [] args) {
    22. List
    23. <
    24. Dog
    25. > dogs =
    26. new
    27. ArrayList
    28. <>();
    29. List
    30. <
    31. Animal
    32. > animals =
    33. new
    34. ArrayList
    35. <>();
    36. new
    37. Test3
    38. ().test(animals,dogs);
    39. }
    40. // Dog 是 Animal 的子类
    41. class
    42. Dog
    43. extends
    44. Animal
    45. {
    46. }
    复制代码

    dst 类型 “大于等于” src 的类型,这里的“大于等于”是指 dst 表示的范围比 src 要大,因此装得下 dst 的容器也就能装 src 。
    ?和 T 的区别


    ?和 T 都表示不确定的类型,区别在于我们可以对 T 进行操作,但是对 ?不行,比如如下这种 :
    1. // 可以
    2. T t = operate();
    3. // 不可以
    4. ?car = operate();
    复制代码

    简单总结下:
    T 是一个 确定的 类型,通常用于泛型类和泛型方法的定义,?是一个 不确定 的类型,通常用于泛型方法的调用代码和形参,不能用于定义类和泛型方法。
    区别1:通过 T 来 确保 泛型参数的一致性
    1. // 通过 T 来 确保 泛型参数的一致性
    2. public
    3. <T
    4. extends
    5. Number
    6. >
    7. void
    8. test(
    9. List
    10. <T> dest,
    11. List
    12. <T> src)
    13. //通配符是 不确定的,所以这个方法不能保证两个 List 具有相同的元素类型
    14. public
    15. void
    16. test(
    17. List
    18. <?
    19. extends
    20. Number
    21. > dest,
    22. List
    23. <?
    24. extends
    25. Number
    26. > src)
    复制代码

    像下面的代码中,约定的 T 是 Number 的子类才可以,但是申明时是用的 String ,所以就会飘红报错。


    不能保证两个 List 具有相同的元素类型的情况
    1. GlmapperGeneric
    2. <String> glmapperGeneric = new
    3. GlmapperGeneric
    4. <>();
    5. List
    6. <String>
    7. dest = new
    8. ArrayList
    9. <>();
    10. List
    11. <Number> src = new
    12. ArrayList<>();
    13. glmapperGeneric.testNon(dest,src);
    复制代码

    上面的代码在编译器并不会报错,但是当进入到 testNon 方法内部操作时(比如赋值),对于 dest 和 src 而言,就还是需要进行类型转换。
    区别2:类型参数可以多重限定而通配符不行


    使用 & 符号设定多重边界(Multi Bounds),指定泛型类型 T 必须是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子类型,此时变量 t 就具有了所有限定的方法和属性。对于通配符来说,因为它不是一个确定的类型,所以不能进行多重限定。
    区别3:通配符可以使用超类限定而类型参数不行
    类型参数 T 只具有 一种 类型限定方式:
    1. T extends A
    复制代码

    但是通配符 ? 可以进行 两种限定:
    1. ? extends A
    2. ? super A
    复制代码


    Class<T> 和 Class<?> 区别
    前面介绍了 ?和 T 的区别,那么对于, Class<T> 和 <Class<?> 又有什么区别呢?Class<T> 和 Class<?>
    最常见的是在反射场景下的使用,这里以用一段反射的代码来说明下。
    1. // 通过反射的方式生成 multiLimit
    2. // 对象,这里比较明显的是,我们需要使用强制类型转换
    3. MultiLimit
    4. multiLimit = (
    5. MultiLimit
    6. )
    7. Class
    8. .forName(
    9. "com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit"
    10. ).newInstance();
    复制代码

    对于上述代码,在运行期,如果反射的类型不是 MultiLimit 类,那么一定会报 java.lang.ClassCastException 错误。
    对于这种情况,则可以使用下面的代码来代替,使得在在编译期就能直接 检查到类型的问题:


    Class<T> 在实例化的时候,T 要替换成具体类。Class<?> 它是个通配泛型,? 可以代表任何类型,所以主要用于声明时的限制情况。比如,我们可以这样做申明:
    1. // 可以
    2. public
    3. Class
    4. <?> clazz;
    5. // 不可以,因为 T 需要指定类型
    6. public
    7. Class
    8. <T> clazzT;
    复制代码

    所以当不知道定声明什么类型的 Class 的时候可以定义一 个Class。


    那如果也想 publicClass<T>clazzT; 这样的话,就必须让当前的类也指定 T ,
    1. public
    2. class
    3. Test3
    4. <T> {
    5. public
    6. Class
    7. <?> clazz;
    8. // 不会报错
    9. public
    10. Class
    11. <T> clazzT;
    12. }
    复制代码

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