Java-Generika

1. Einführung in Generics

Generics sind eine neue Funktion von Java SE 1.5. Die Essenz von Generics sind parametrisierte Typen. Das heißt, der Datentyp, mit dem gearbeitet wird, wird als Parameter angegeben.
Vor Java SE 1.5 wurde der Parameter „arbitrary“ in Ermangelung von Generika durch Verweisen auf den Typ „Object“ implementiert. Der Nachteil von „arbitrary“ bestand darin, dass eine explizite Typkonvertierung erforderlich war Bei der Konvertierung muss der Entwickler vorher den tatsächlichen Parametertyp kennen. Bei erzwungenen Typkonvertierungsfehlern löst der Compiler möglicherweise keinen Fehler aus und die Ausnahme tritt nur auf, wenn ausgeführt wird . Dies stellt ein Sicherheitsrisiko dar.
 Der Vorteil von Generika besteht darin, dass die Typsicherheit zur Kompilierungszeit überprüft wird und alle Umwandlungen automatisch und implizit erfolgen, um die Wiederverwendung von Code zu verbessern.

2. Warum werden Generika benötigt? Aus Versehen“ „Ganzzahlen werden hinzugefügt, wie im folgenden Code,

Es liegt kein Fehler vor:

Aber bei der Ausführung wird ein Fehler gemeldet:

“ java.lang.classCastException"

Da ArrayList ein Object-Array verwaltet,

, gibt die Verwendung von get() ein Object-Objekt zurück, das umgewandelt

, aber in der Mitte ist ein ganzzahliger Wert gemischt, was dazu führt, dass die erzwungene Konvertierung fehlschlägt. Dieser Fehler wird durch die

willkürliche private transient Object[] elementData; von Object verursacht.
Wenn der Datentypfehler während der Kompilierungsphase gefunden wird, ist es sehr praktisch, Generika diese Anforderung zu erfüllen: Ich werde dieses Programm ändern und Generika verwenden: Sie werden ihn während der Kompilierung finden Phase. Es wurde ein Fehler gemeldet
2.2 Die Besetzung erfolgt automatisch
Verwendet keine Generika:

Generika verwenden:

package com.chb.fanxing;public class NoGen {    
private Object ob;    
public NoGen(Object ob) {        
this.ob = ob;
    }
    getter setter...    
    private void showType() {
        System.out.println("数据的实际类型是：" + ob.getClass().getName());
    }    public static void main(String[] args) {
        NoGen ngInt = new NoGen(88);
        ngInt.showType();        int i = (int)ngInt.getOb();
        System.out.println("value = " + i);
        System.out.println("---------------");

        NoGen ngStr = new NoGen("88");
        ngStr.showType();
        String str = (String)ngStr.getOb();
        System.out.println("value = " + str);   
    }
}

Laufergebnisse: Die Laufergebnisse der beiden Beispiele

sind konsistent

package com.chb.fanxing;public class Gen<T> {    
private T ob;    
public Gen(T ob) {        
this.ob = ob;
    }
    getter setter...    
    private void showType() {
        System.out.println("T的实际类型:"+ob.getClass().getName());
    }    public static void main(String[] args) {        //定义一个Integer版本
        Gen<Integer> genInt = new Gen<Integer>(88);
        genInt.showType();        int i = genInt.getOb();//此处不用强制转换
        System.out.println("value = " + i);
        System.out.println("----------------------");

        Gen<String> genStr = new Gen<String>("88");
        genStr.showType();
        String str = genStr.getOb();
        System.out.println("value = "+str); 
    }
}

Beim Vergleich der beiden Beispiele finden Sie:

数据的实际类型是：java.lang.Integervalue = 88
---------------数据的实际类型是：java.lang.String
value = 88

Bei Verwendung von Generika wird die erzwungene Konvertierung automatisch durchgeführt:

Anstatt Generika zu verwenden, müssen Sie eine manuelle Zwangskonvertierung durchführen

int i = genInt.getOb();//此处不用强制转换

• 3.1. Es gibt zwei Klassen Drucken Sie die Mitgliedsvariablen von

3.2 Refactoring

int i = (int)ngInt.getOb();

Beachten Sie sorgfältig, dass die Funktionen der beiden Klassen grundsätzlich gleich sind, die Datentypen jedoch unterschiedlich sind, da Object das ist Basisklasse aller Klassen, sodass Sie Object als Mitgliedsvariable verwenden können, sodass der Code

allgemein

sein kann. Der umgestaltete Code lautet wie folgt:

class StringDemo {    
private String s;    
public StringDemo (String s) {        
this.s = s;
    }
    setter geter....
}
class DoubleDemo{    
private Double d;    
public DoubleDemo(Double d) {        
this.d = d;
    }
    setter getter...
}

ObjectDemo-Test:

Laufende Ergebnisse:

class ObjectDemo{
    private Object ob;    
    public ObjectDemo(Object ob){        
    this.ob = ob;
    }
    setter getter...
}

3.3 Refactoring mit Generika

public static void ObjectDemoTest(){
        ObjectDemo strOD = new ObjectDemo("123");
        ObjectDemo dOD = new ObjectDemo(new Double(23));
        ObjectDemo od = new ObjectDemo(new Object());
        System.out.println((String)strOD.getOb());
        System.out.println((Double)dOD.getOb());
        System.out.println(od.getOb());
    }

Ich habe festgestellt, dass

erzwungene Konvertierung
oben verwendet werden muss , was problematischer ist

Wir müssen auch den zu konvertierenden Datentyp im Voraus kennen

Führen Sie die korrekte Konvertierung durch, andernfalls tritt ein Fehler beim Kompilieren des Unternehmens auf, aber beim Ausführen wird „classCastException“ angezeigt. Wir müssen den Gips also nicht selbst machen, was besonders bei Generika wichtig ist.

ObjectDemoTest() Test: Manuelle Umwandlung eliminieren

Lassen Sie uns die obige generische Syntax erklären:

class GenDemo<T>{    
private T t;    
public GenDemo(T t) {        
this.t = t;
    } 
    public void setT(T t) {        
    this.t = t;
    }    
    public T getT() {        
    return t;
    }
}

Verwenden Sie die Darstellung. Ein Typhaltername ist äquivalent zu einem formalen Parameter. Der Datentyp wird durch den Typ der tatsächlich übergebenen Daten bestimmt, und T wird als Typ des Rückgabewerts des Elements, Parameters und der Methode verwendet. T ist nur ein Name, Sie können ihn nach Belieben wählen. Klasse GenDemo, T erlegt keine Einschränkungen auf, sie entspricht tatsächlich Object,

entspricht der Klasse GenDemo.

public static void GenTest() {
        GenDemo<String> strOD = new GenDemo<String>("123");
        GenDemo<Double> dOD = new GenDemo<Double>(new Double(23));
        GenDemo<Object> od = new GenDemo<Object>(new Object());
        System.out.println(strOD.getT());
        System.out.println(dOD.getT());
        System.out.println(od.getT());
}

Im Vergleich zu Object können mit Generics definierte Klassen verwenden, um reale Datentypen in Definitionen und Deklarationen anzugeben, wie zum Beispiel:

GenDemo

dOD = new GenDemo

(new Double(23)); kann auch nicht angegeben werden, dann ist eine erzwungene Konvertierung erforderlich.

Im Folgenden werden wir mit Javas Generika fortfahren

Eingeschränkte Generika Einschränkungen mehrerer Schnittstellen Wildcard-Generika

一、泛型简介

  泛型是Java SE 1.5的新特性，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。
  在Java SE 1.5之前，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，这是一个安全隐患。
  泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，以提高代码的重用率。

二、为什么需要泛型

2.1、编译期对数据类型进行检测

首先我们看一个案例，向一个ArrayList中添加字符串，“不小心”添加了整数，如下面代码，
并没有错误：

但是执行时，会报错：“java.lang.classCastException”

因为ArrayList中维护的是一个Object数组， private transient Object[] elementData;
, 使用get()返回的是一个Object对象， 需要强制转换，但是中间混杂一个Integer数值， 导致强制转换失败。这个错误就是由于Object的任意化导致的。
如果能在编译阶段就发现数据类型有错， 那么就很方便，泛型就满足了这个要求：我将这个程序修改一下，ArrayList使用泛型：会发现编译阶段就报错了.

2.2强制转换是自动的

不使用泛型：

package com.chb.fanxing;public class NoGen {    
private Object ob;    
public NoGen(Object ob) {        
this.ob = ob;
    }
    getter setter...    private void showType() {
        System.out.println("数据的实际类型是：" + ob.getClass().getName());
    }    public static void main(String[] args) {
        NoGen ngInt = new NoGen(88);
        ngInt.showType();        int i = (int)ngInt.getOb();
        System.out.println("value = " + i);
        System.out.println("---------------");

        NoGen ngStr = new NoGen("88");
        ngStr.showType();
        String str = (String)ngStr.getOb();
        System.out.println("value = " + str);   
    }
}

使用泛型：

package com.chb.fanxing;public class Gen<T> {    
private T ob;    
public Gen(T ob) {        
this.ob = ob;
    }
    getter setter...    private void showType() {
        System.out.println("T的实际类型:"+ob.getClass().getName());
    }    public static void main(String[] args) {        //定义一个Integer版本
        Gen<Integer> genInt = new Gen<Integer>(88);
        genInt.showType();        int i = genInt.getOb();//此处不用强制转换
        System.out.println("value = " + i);
        System.out.println("----------------------");

        Gen<String> genStr = new Gen<String>("88");
        genStr.showType();
        String str = genStr.getOb();
        System.out.println("value = "+str); 
    }
}

运行结果：

两个例子的运行结果是一致的

数据的实际类型是：java.lang.Integervalue = 88
---------------数据的实际类型是：java.lang.String
value = 88

对比两个例子会发现：

• 使用泛型，强制转换时自动进行的：

int i = genInt.getOb();//此处不用强制转换

• 而不使用泛型，必须要进行手动强制转化

int i = (int)ngInt.getOb();

三、深入泛型

3.1 、有两个类，我们需要打印他们的成员变量

class StringDemo {    
private String s;    
public StringDemo (String s) {        
this.s = s;
    }
    setter geter....
}
class DoubleDemo{    
private Double d;    
public DoubleDemo(Double d) {        
this.d = d;
    }
    setter getter...
}

3.2、重构

仔细观察两个类功能基本一致，只是数据类型不一样，考虑到重构，因为Object是所有类的基类，所以可以使用Object作为成员变量，这样代码就可以通用了。重构代码如下：

class ObjectDemo{
    private Object ob;    
    public ObjectDemo(Object ob){        
    this.ob = ob;
    }
    setter getter...
}

ObjectDemo测试：

public static void ObjectDemoTest(){
        ObjectDemo strOD = new ObjectDemo("123");
        ObjectDemo dOD = new ObjectDemo(new Double(23));
        ObjectDemo od = new ObjectDemo(new Object());
        System.out.println((String)strOD.getOb());
        System.out.println((Double)dOD.getOb());
        System.out.println(od.getOb());
    }

运行结果：

3.3使用泛型重构

发现上面的ObjectDemoTest() 中必须要使用强制转换,这比较麻烦，我们还必须事先知道要转换的数据类型，才能进行正确的转换，否则，会出现错误， 业务编译时没有问题，但是一运行，会出现”classCastException”。所以我们需要不用自己进行强制转换，这是泛型就尤为重要。

class GenDemo<T>{    private T t;    public GenDemo(T t) {        this.t = t;
    } 
    public void setT(T t) {        this.t = t;
    }    public T getT() {        return t;
    }
}

测试：省去了手动进行强制转换

public static void GenTest() {
        GenDemo<String> strOD = new GenDemo<String>("123");
        GenDemo<Double> dOD = new GenDemo<Double>(new Double(23));
        GenDemo<Object> od = new GenDemo<Object>(new Object());
        System.out.println(strOD.getT());
        System.out.println(dOD.getT());
        System.out.println(od.getT());
}

下面解释一下上面的泛型语法：

使用表示一个类型持有者名称， 相当于一个形参，数据的类型是有实际传入的数据的类型决定，然后T作为成员、参数、方法的返回值的类型。
T仅仅是一个名字，可以随意取的。
class GenDemo , T没有进行任何限制， 实际相当于 Object,  
等同于 class GenDemo。
与Object相比，使用泛型所定义的类，在定义和声明，可以使用来制定真实的数据类型，如：

GenDemo dOD = new GenDemo(new Double(23));
也可以不指定，那么就需要进行强制转换。

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