#1. ジェネリックの概念の導入 (ジェネリックが必要な理由)? (推奨: java ビデオ チュートリアル )
まず、次の短いコードを見てみましょう:
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("qqyumidi");
list.add("corn");
list.add(100);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String name = (String) list.get(i); // 1
System.out.println("name:" + name);
}
}
}は List 型のコレクションを定義します。2 つの値String 型の値が追加され、その後に Integer 型の値が続きます。リストのデフォルトのタイプはオブジェクトであるため、これは完全に許可されます。
後続のループでは、整数型の値を事前にリストに追加するのを忘れたり、その他のエンコードの理由により、//1 と同様のエラーが発生しやすくなります。コンパイル段階は正常ですが、実行時に「java.lang.ClassCastException」例外が発生するためです。したがって、このようなエラーはコーディング中に検出することが困難です。
上記のコーディング プロセス中に、2 つの主な問題があることがわかりました:
1. オブジェクトをコレクションに入れると、コレクションはオブジェクトの型を記憶しません。このオブジェクトが再びコレクションから取り出されると、オブジェクトのコンパイル済み型は Object 型に変わりますが、その実行時型は独自の型のままです。
2. そのため、//1のコレクション要素を取り出す際には、特定の対象型への人為的な強制型変換が必要となり、「java.lang.ClassCastException」例外が発生しやすくなります。
それでは、コレクション内の要素の型をコレクションが記憶できるようにし、コンパイル中に問題がない限り「java.lang.ClassCastException」例外が発生するという目標を達成する方法はありますか?実行時に発生しませんか?答えはジェネリック医薬品を使用することです。
2. ジェネリックとは何ですか?
ジェネリック、つまり「パラメータ化された型」。 パラメータに関して言えば、最もよく知られているのは、メソッドを定義するときに仮パラメータがあり、このメソッドを呼び出すときに実際のパラメータが渡されることです。
それでは、パラメータ化された型をどのように理解すればよいでしょうか?名前が示すように、型はメソッドの変数パラメータと同様に、元の特定の型からパラメータ化されますが、このとき、型もパラメータの形式で定義されます (これを型パラメータと呼ぶこともできます)。次に、型 (型引数) を使用または呼び出すときに、特定の型が渡されます。
少し複雑に思えますが、まず、一般的な記述を使用して上記の例を見てみましょう。
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
/*
List list = new ArrayList();
list.add("qqyumidi");
list.add("corn");
list.add(100);
*/
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("qqyumidi");
list.add("corn");
//list.add(100); // 1 提示编译错误
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String name = list.get(i); // 2
System.out.println("name:" + name);
}
}
}汎用的な書き込み方法を採用した後、//1 に Integer 型オブジェクトを追加しようとするとコンパイル エラーが発生します。List
上記の一般的な定義と組み合わせると、List
public interface List<E> extends Collection<E> {
int size();
boolean isEmpty();
boolean contains(Object o);
Iterator<E> iterator();
Object[] toArray();
<T> T[] toArray(T[] a);
boolean add(E e);
boolean remove(Object o);
boolean containsAll(Collection<?> c);
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);
boolean removeAll(Collection<?> c);
boolean retainAll(Collection<?> c);
void clear();
boolean equals(Object o);
int hashCode();
E get(int index);
E set(int index, E element);
void add(int index, E element);
E remove(int index);
int indexOf(Object o);
int lastIndexOf(Object o);
ListIterator<E> listIterator();
ListIterator<E> listIterator(int index);
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
} List インターフェイスで一般的な定義を採用した後、
当然ながら、ArrayList は List インターフェイスの実装クラスであり、その定義形式は次のとおりです。
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
return ArrayList.this.elementData(offset + index);
}
//...省略掉其他具体的定义过程
}これにより、ソース コードの観点から、なぜ追加時にコンパイル エラーが発生するのかがわかります。 //1 の整数型オブジェクト、 //2 の get() で取得した型はそのまま String 型です。
3. カスタマイズされたジェネリック インターフェイス、ジェネリック クラス、およびジェネリック メソッド
上記の内容から、ジェネリックの具体的な操作プロセスを誰もが理解できました。また、インターフェイス、クラス、メソッドもジェネリックスを使用して定義し、それに応じて使用できることもわかっています。はい、具体的な用途では、ジェネリック インターフェイス、ジェネリック クラス、ジェネリック メソッドに分けることができます。
カスタマイズされたジェネリック インターフェイス、ジェネリック クラス、およびジェネリック メソッドは、上記の Java ソース コードの List および ArrayList に似ています。以下に、ジェネリック クラスとジェネリック メソッドの最も単純な定義を見ていきます。
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
System.out.println("name:" + name.getData());
}
}
class Box<T> {
private T data;
public Box() {
}
public Box(T data) {
this.data = data;
}
public T getData() {
return data;
}
}ジェネリック インターフェイス、ジェネリック クラス、およびジェネリック メソッドの定義プロセスでは、同じものの T、E、K、V パラメータがよく見られます。フォームは、外部使用から渡される型引数を受け取るため、ジェネリック パラメーターを表すためによく使用されます。それでは、渡されたさまざまな型の引数に対して、生成される対応するオブジェクト インスタンスの型は同じなのでしょうか?
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
System.out.println("name class:" + name.getClass()); // com.qqyumidi.Box
System.out.println("age class:" + age.getClass()); // com.qqyumidi.Box
System.out.println(name.getClass() == age.getClass()); // true
}
}このことから、ジェネリック クラスを使用する場合、異なるジェネリック引数が渡されても、実際には異なる型が生成されないことがわかりました。メモリ内にはジェネリック クラスが 1 つだけあり、これが元の最も基本的な型 (この例ではボックス) もちろん、論理的には、これを複数の異なるジェネリック型として理解できます。
その理由は、Java におけるジェネリックの概念の目的は、コードのコンパイル段階にのみ影響することであるためです。コンパイル プロセス中、ジェネリックの結果が正しく検証された後、ジェネリックは関連情報が消去されます。つまり、正常にコンパイルされたクラス ファイルには一般的な情報が含まれていません。一般的な情報は実行時段階には入りません。
对此总结成一句话：泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型，实际上都是相同的基本类型。
四.类型通配符
接着上面的结论，我们知道，Box
为了弄清这个问题，我们继续看下下面这个例子:
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<Number> name = new Box<Number>(99);
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
getData(name);
//The method getData(Box<Number>) in the type GenericTest is
//not applicable for the arguments (Box<Integer>)
getData(age); // 1
}
public static void getData(Box<Number> data){
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}我们发现，在代码//1处出现了错误提示信息：The method getData(Box
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<Integer> a = new Box<Integer>(712);
Box<Number> b = a; // 1
Box<Float> f = new Box<Float>(3.14f);
b.setData(f); // 2
}
public static void getData(Box<Number> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}
class Box<T> {
private T data;
public Box() {
}
public Box(T data) {
setData(data);
}
public T getData() {
return data;
}
public void setData(T data) {
this.data = data;
}
}这个例子中，显然//1和//2处肯定会出现错误提示的。在此我们可以使用反证法来进行说明。
假设Box
好，那我们回过头来继续看“类型通配符”中的第一个例子，我们知道其具体的错误提示的深层次原因了。那么如何解决呢？总部能再定义一个新的函数吧。
这和Java中的多态理念显然是违背的，因此，我们需要一个在逻辑上可以用来表示同时是Box
类型通配符一般是使用 ? 代替具体的类型实参。注意了，此处是类型实参，而不是类型形参！且Box>在逻辑上是Box
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
Box<Number> number = new Box<Number>(314);
getData(name);
getData(age);
getData(number);
}
public static void getData(Box<?> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}有时候，我们还可能听到类型通配符上限和类型通配符下限。具体有是怎么样的呢？
在上面的例子中，如果需要定义一个功能类似于getData()的方法，但对类型实参又有进一步的限制：只能是Number类及其子类。此时，需要用到类型通配符上限。
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
Box<Number> number = new Box<Number>(314);
getData(name);
getData(age);
getData(number);
//getUpperNumberData(name); // 1
getUpperNumberData(age); // 2
getUpperNumberData(number); // 3
}
public static void getData(Box<?> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
}
public static void getUpperNumberData(Box<? extends Number> data){
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}此时，显然，在代码//1处调用将出现错误提示，而//2 //3处调用正常。
类型通配符上限通过形如Box extends Number>形式定义，相对应的，类型通配符下限为Box super Number>形式，其含义与类型通配符上限正好相反，在此不作过多阐述了。
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以上がJava ジェネリックの詳細な紹介の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。
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