Java 中一个天天都在被人使用，但你并不知道为什么的知识点

时间：2022-08-29 08:06:11

Java 中一个天天都在被人使用，但你并不知道为什么的知识点

泛型作为 Java 中一个天天都在被人使用的特性，你真的知道它的原理吗?

什么是泛型

首先我们说下什么是泛型。

泛型，就是泛化类型也就是泛化参数类型。平时我们在编写代码的时候，方法的参数在定义的时候都是指定特定的类型，比如 Integer，Double 或者其他自己编写的类。那么泛化类型就是，我们在编写一个方法的时候对于参数的类型不具体指定，而是定义一个通用类型，在使用的时候根据类型自动转化。

上面的描述可能比较抽象，我们再看一下，如果没有泛型的话，会出现什么情况以及为什么说这个泛型大家天天都在使用。

原理

我们都知道 ArrayList 作为 Java 中一个很频繁被使用的集合，它是一个可变长的数组，底层是基于 Object[] 来实现的。

Java 中一个天天都在被人使用，但你并不知道为什么的知识点

可以简单理解为下面的内容

  1. publicclassArrayList{
  2. privateObject[]array;
  3. privateintsize;
  4. publicvoidadd(Objecte){...}
  5. publicvoidremove(intindex){...}
  6. publicObjectget(intindex){...}
  7. }

如果说这个时候我们使用上面的 ArrayList 去存储 String 类型的话，需要如下操作，在使用的时候必须进行手动强转。

  1. ArrayListlist=newArrayList();
  2. list.add("Java");
  3. list.add("C++");
  4. Stringfirst=(String)list.get(0);
  5. Stringfirst=(String)list.get(1);

首先看到上面的代码，大家一定会诧异，要是每次使用的时候都这样显示强转的话，那不是要命了么，而且这还是使用者知道是什么类型的情况才能进行手动强转，如果说根本不知道是什么类型的时候，根据没办法进行强转，这种方式简直不能忍，还特别容易出错。

那怎么解决这个问题呢?有朋友说我们可以对于不同的类型实现一个自己的 ArrayList 类，这样在使用的时候就可以不用强转了啊。对此阿粉只能说，对于 JDK 提供的类可以这样做，但是对于用户自己编写的类怎么实现呢?

这个时候大家可能会说到，ArrayList 我天天使用，也没手动强转过啊，不还是用的好好的。

这就要归功于我们今天所说的主角，泛型了。

我们给 ArrayList 增加的泛型，通过定义一个泛化的类型，当我们在使用的时候如果传递的类型不是指定的类型，那么在编译的阶段就会报错，从而也就不会有需要强转的操作了。

  1. publicclassArrayList{
  2. privateObject[]array;//任何类型都是Object的子类，所以这里我们还是不变
  3. privateintsize;
  4. publicvoidadd(Ee){...}
  5. publicvoidremove(intindex){...}
  6. publicEget(intindex){...}
  7. }

这样修改过后，我们在编写代码的时候就可以如果进行

  1. ArrayListstrList=newArrayList();
  2. list.add("Java");
  3. list.add("C++");
  4. Stringfirst=list.get(0);//这里就不用强转了
  5. Stringfirst=list.get(1);//这里就不用强转了
  6. list.add(newInteger(100));//编译报错

当我们需要使用 Integer 对象的时候就可以使用下面这种方式

  1. ArrayList<Integer>list=newArrayList<Integer>();
  2. list.add("Java");//编译报错
  3. list.add("C++");//编译报错
  4. list.add(newInteger(100));//编译通过

另外我们还知道 ArrayList 实现了 List 接口，如下所示，所以会有一种向上转型的概念，就是我们前面在定义的时候使用 List 也是可以，也就是我们通常的定义方式，即 List list = new ArrayList<>();

Java 中一个天天都在被人使用，但你并不知道为什么的知识点

但是这里我们需要注意不可以进行如下的泛型向上转型，比如下面这个例子。

我们定义了 Person 类，Man 类以及 Women 类

  1. publicclassPerson{
  3. privateStringname;
  4. privateIntegerage;
  6. publicStringgetName(){
  7. returnname;
  8. }
  10. publicvoidsetName(Stringname){
  11. this.name=name;
  12. }
  14. publicIntegergetAge(){
  15. returnage;
  16. }
  18. publicvoidsetAge(Integerage){
  19. this.age=age;
  20. }
  21. }
  23. publicclassManextendsPerson{
  25. ...
  26. }
  28. publicclassWomenextendsPerson{
  30. ...
  31. }

我们在使用的时候只能这样

  1. ArrayListmanList=newArrayList();
  2. ListmanList1=newArrayList<>();
  3. ArrayListwomenList=newArrayList();
  4. ListwomenList1=newArrayList<>();

不可以

  1. ArrayListmanList=newArrayList();
  2. //这种转型是不可以的
  3. ArrayListpersonList=manList;
  4. personList.add(newMan());
  5. //破坏了原本只能存放Man的约定
  6. personList.add(newWomen());

因为我们不能同时在一个List 中即加入 man 也加入 woman，这样是不行的。

接下来我们再看另一个问题，假设我们有一个方法，是打印 PersonList 内容的，如下所示：

  1. publicvoidprint(ArrayListpersonList){
  2. for(Personp:personList){
  3. System.out.print(p.name);
  4. }
  5. }
  6. ArrayListmanList=newArrayList();
  7. list.add(newMan());
  8. list.add(newMan());
  9. print(manList);

上面的内容会编译出错，效果是这样的。

Java 中一个天天都在被人使用，但你并不知道为什么的知识点

原因是因为虽然 Man 类是继承了 Person 类，但是 ArrayList 并没有继承ArrayList 类，所以这个方法是编译通不过。看到这里小伙伴又惊呆了，这不行啊，总不能引入了泛型，就不支持多态了吧，所以这个要怎么办。

这里我们就需要引入另一个东西了，那就是泛型里面的 extends，我们把 print 方法换个写法，这个时候就不会编译不通过了。如下所示图片

extends 表示传进来的参数只要是 Person 的子类都可以，这样就还支持多态了。所以现在小伙伴知道了为什么JDK 源码以及很多框架的源码中都有很多? extends xxx 这种形式的代码了吧。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/IiTjOT-NehD33vJKiKxEZQ

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