Java泛型編程快速入門

JDK1.5 令我們期待很久,可是當他發布的時候卻更換版本號為5.0。這說明Java已經有大幅度的變化。本文將講解JDK5.0支持的新功能-----Java的泛型.

1、Java泛型

其實Java的泛型就是創建一個用類型作為參數的類。就象我們寫類的方法一樣，方法是這樣的method(String str1,String str2 ),方法中參數str1、str2的值是可變的。而泛型也是一樣的，這樣寫class Java_Generics＜K,V＞，這裡邊的K和V就象方法中的參數str1和str2,也是可變。下面看看例子：

//code list 1
import Java.util.Hashtable;
class TestGen0＜K,V＞{
public Hashtable＜K,V＞ h=new Hashtable＜K,V＞();
public void put(K k, V v) {
h.put(k,v);
}
public V get(K k) {
return h.get(k);
}
public static void main(String args[]){
TestGen0＜String,String＞ t=new TestGen0＜String,String＞();
t.put("key", "value");
String s=t.get("key");
System.out.println(s);
}
}
正確輸出:value

這只是個例子（Java中集合框架都泛型化了，這裡費了2遍事.），不過看看是不是創建一個用類型作為參數的類，參數是K，V，傳入的“值”是String類型。這個類他沒有特定的待處理型別，以前我們定義好了一個類，在輸入輸入參數有所固定，是什麼型別的有要求，但是現在編寫程序，完全可以不制定參數的類型，具體用的時候來確定，增加了程序的通用性，像是一個模板。

呵呵，類似C++的模板（類似）。

1.1. 泛型通配符

下面我們先看看這些程序：

//Code list 2
void TestGen0Medthod1(List l) {
for (Object o : l)
System.out.println(o);
}
看看這個方法有沒有異議，這個方法會通過編譯的，假如你傳入String，就是這樣List＜String＞。

接著我們調用它,問題就出現了，我們將一個List＜String＞當作List傳給了方法，JVM會給我們一個警告，說這個破壞了類型安全，因為從List中返回的都是Object類型的，而讓我們再看看下面的方法。

//Code list 3
void TestGen0Medthod1(List＜String＞ l) {
for (Object o : l)
System.out.println(o);
}
因為這裡的List＜String＞不是List＜Object＞的子類,不是String與Object的關系，就是說List＜String＞不隸屬於list＜Object＞,他們不是繼承關系，所以是不行的，這裡的extends是表示限制的。

類型通配符是很神奇的，List＜?＞這個你能為他做什麼呢?怎麼都是“？”，它似乎不確定，他總不能返回一個？作為類型的數據吧，是啊他是不會返回一個“？”來問程序員的？JVM會做簡單的思考的，看看代碼吧，更直觀些。

//code list 4
List＜String＞ l1 = new ArrayList＜String＞();
li.add(“String”);
List＜?＞ l2 = l1;
System.out.println(l1.get(0));

這段代碼沒問題的，l1.get(0)將返回一個Object。

1.2. 編寫泛型類要注意：

1) 在定義一個泛型類的時候，在 “＜＞”之間定義形式類型參數，例如：“class TestGen＜K,V＞”，其中“K” , “V”不代表值，而是表示類型。

2) 實例化泛型對象的時候，一定要在類名後面指定類型參數的值（類型），一共要有兩次書寫。例如：

TestGen＜String,String＞ t=new TestGen＜String,String＞()；

3) 泛型中＜K extends Object＞,extends並不代表繼承，它是類型范圍限制。

2、泛型與數據類型轉換

2.1. 消除類型轉換

上面的例子大家看到什麼了，數據類型轉換的代碼不見了。在以前我們經常要書寫以下代碼，如：

//code list 5
import Java.util.Hashtable;
class Test {
public static void main(String[] args) {
Hashtable h = new Hashtable();
h.put("key", "value");
String s = (String)h.get("key");
System.out.println(s);
}
}
這個我們做了類型轉換，是不是感覺很煩的，並且強制類型轉換會帶來潛在的危險，系統可能會拋一個ClassCastException異常信息。在JDK5.0中我們完全可以這麼做，如：

//code list 6
import Java.util.Hashtable;
class Test {
public static void main(String[] args) {
Hashtable＜String,Integer＞ h = new Hashtable＜String,Integer＞ ();
h.put("key", new Integer(123));
int s = h.get("key").intValue();
System.out.println(s);
}
}
這裡我們使用泛化版本的HashMap,這樣就不用我們來編寫類型轉換的代碼了，類型轉換的過程交給編譯器來處理，是不是很方便，而且很安全。上面是String映射到String，也可以將Integer映射為String，只要寫成HashTable＜Integer,String＞ h=new HashTable＜Integer,String＞();h.get(new Integer(0))返回value。果然很方便。

2.2 自動解包裝與自動包裝的功能

從上面有沒有看到有點別扭啊，h.get(new Integer(123))這裡的new Integer(123);好煩的，在JDK5.0之前我們只能忍著了，現在這種問題已經解決了，請看下面這個方法。我們傳入一個int這一基本型別，然後再將i的值直接添加到List中，其實List是不能儲存基本型別的，List中應該存儲對象，這裡編譯器將int包裝成Integer，然後添加到List中去。接著我們用List.get(0);來檢索數據，並返回對象再將對象解包裝成int。恩，JDK5.0給我們帶來更多方便與安全。

//Code list 7
public void autoBoxingUnboxing(int i) {
ArrayList＜Integer＞ L= new ArrayList＜Integer＞();
L.add(i);
int a = L.get(0);
System.out.println("The value of i is " + a);
}
2.3 限制泛型中類型參數的范圍

也許你已經發現在code list 1中的TestGen＜K,V＞這個泛型類,其中K,V可以是任意的型別。也許你有時候呢想限定一下K和V當然范圍，怎麼做呢？看看如下的代碼：

//Code list 8
class TestGen2＜K extents String,V extends Number＞
{
private V v=null;
private K k=null;
public void setV(V v){
this.v=v;
}
public V getV(){
return this.v;
}
public void setK(K k){
this.k=k;
}
public V getK(){
return this.k;
}
public static void main(String[] args)
{
TestGen2＜String,Integer＞ t2=new TestGen2＜String,Integer＞();
t2.setK(new String("String"));
t2.setV(new Integer(123));
System.out.println(t2.getK());
System.out.println(t2.getV());
}
}
上邊K的范圍是＜=String ，V的范圍是＜=Number，注意是“＜=”,對於K可以是String的，V當然也可以是Number，也可以是Integer,Float,Double,Byte等。看看下圖也許能直觀些請看上圖A是上圖類中的基類，A1，A2分別是A的子類，A2有2個子類分別是A2_1，A2_2。

然後我們定義一個受限的泛型類class MyGen＜E extends A2＞,這個泛型的范圍就是上圖中蘭色部分。

這個是單一的限制，你也可以對型別多重限制，如下：

class C＜T extends Comparable＜? super T＞ & Serializable＞
我們來分析以下這句，T extends Comparable這個是對上限的限制，Comparable＜ super T＞這個是下限的限制，Serializable是第2個上限。一個指定的類型參數可以具有一個或多個上限。具有多重限制的類型參數可以用於訪問它的每個限制的方法和域。

2.4. 多態方法

//Code list 9
class TestGen {
＜T extends Object＞ public static List＜T＞ make(T first) {
return new List＜T＞(first);
}
}