包装类, 泛型---java

一. 包装类

1.1 基本数据类型和对应的包装类

1.2 装箱和拆箱

二. 泛型

2.1什么是泛型

2.2泛型的引入

2.3 泛型类语法

2.4 泛型类的使用

2.5 裸类型(Raw Type)(了解)

2.6 泛型是如何编译的

2.7 泛型的上界

2.8 泛型方法

一. 包装类

在 Java 中，由于基本类型不是继承自 Object ，为了在泛型代码中可以支持基本类型， Java 给每个基本类型都对应了一个包装类型。

1.1 基本数据类型和对应的包装类

包装类在之前我们就使用过, 使我们写代码更加的方便

1.2 装箱和拆箱

装箱(装包): 把一个基本数据类型转变为包装类型

拆箱(拆包): 把一个包装类型转变为基本数据类型

int i = 10 ;

Integer ii = i ; // 自动装箱

Integer ii = Integer . valueOf ( i ); //显示装箱 ---类名.valueOf 说明该方法时用static修饰的

Integer jj = new Integer(10) ;

int j = jj ; // 自动拆箱

int j = jj . intValue (); //显示拆箱

注:拆箱时, 我们可以将数据拆成我们想要的类型

Integer jj = new Integer(10);

double d = jj.doubleValue();//拆成double类型

System.out.println(d);

//输出结果

10.0

下面看一道面试题:

思考 : 为什么上述代码只是将100改成200, 输出的结果却不同呢?

上述我们唯一做的动作就是装箱, 那么装箱时, 调用的方法是Integer.valueOf(), 按住Ctrl点进去查看valueOf的源码, 我们发现:

我们传入的参数, 如果在一个low和high之间, 那么就返回一个数组某下标的值, 如果不在这个范围内, 那么就new一个对象, 此时即使传入一样的参数, 返回的值肯定是不同的. 那么我们猜测, 200就不在low和high之间, 而100在low和high之间.

那么我们点进去low和high的源码, 发现low = -128 , high = 127, 我们的猜测是正确的, 那么cache数组是怎么回事呢?

我们计算一下这个数组:

二. 泛型

2.1什么是泛型

一般的类和方法，只能使用具体的类型 : 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。

----- 来源《 Java 编程思想》对泛型的介绍。

泛型是在 JDK1.5 引入的新的语法，通俗讲，泛型： 就是适用于许多许多类型 。从代码上讲，就是对类型实现了参数化。

2.2泛型的引入

实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值.

思路：

1. 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如： int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];

2. 所有类的父类，默认为 Object 类。数组是否可以创建为 Object?

代码示例：

问题：

以上代码实现后发现

1. 任何类型数据都可以存放

2. 1 号下标本身就是字符串，但是确编译报错。getPos返回值是Object, 用String接收, 必须进行强制类型转换

虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译 器去做检查。 此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。

那么我们对上述代码进行改写:

① MyArray<T> ----- 类名后的 <T> 代表占位符，表示当前类是一个泛型类

了解： 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：

E 表示 Element

K 表示 Key

V 表示 Value

N 表示 Number

T 表示 Type

S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型

②T[] array = (T[])new Object[10] ---- 创建泛型类数组

T[] array = (T[])new Object[10], 并不是一个最好的写法, 最好的写法是:

Object[] array = new Object[10];

不能new泛型类型的数组

T [] ts = new T [ 5 ]; // 是不对的

③ MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>() ----- 创建泛型类对象, 类型后加入 <Integer> 指定当前类型后面的<>中的内容可以省略

④ myArray.setVal(2,"bit") ----- 代码编译报错，此时因为在③处指定类当前的类型，此时编译器会在存放元素的时候帮助我们进行类型检查。

泛型, 是编译时期的机制, 在运行时, 没有泛型的概念

注:<>中的内容不能是基本数据类型, 只能是引用类型/包装类

想要存放String类型的数据:

2.3 泛型类语法

class 泛型类名称 < 类型形参列表 > {

        // 这里可以使用类型参数

}

class ClassName < T1 , T2 , ..., Tn > {

}

class 泛型类名称 < 类型形参列表 > extends 继承类 /* 这里可以使用类型参数 */ {

        // 这里可以使用类型参数

}

class ClassName < T1 , T2 , ..., Tn > extends ParentClass < T1 > {

        // 可以只使用部分类型参数

}

2.4 泛型类的使用

泛型类 < 类型实参 > 变量名 ; // 定义一个泛型类引用

new 泛型类 < 类型实参 > ( 构造方法实参 ); // 实例化一个泛型类对象

MyArray < Integer > list = new MyArray < Integer > ();

//当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写

MyArray < Integer > list = new MyArray <> (); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer

注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类！

2.5 裸类型(Raw Type)(了解)

裸类型是一个泛型类但没有带着类型实参，例如 MyArrayList 就是一个裸类型

MyArray list = new MyArray();

小结：

1. 泛型是将数据类型参数化，进行传递

2. 使用 <T> 表示当前类是一个泛型类。

3. 泛型目前为止的优点：数据类型参数化，编译时自动进行类型检查和转换

2.6 泛型是如何编译的

那么，泛型到底是怎么编译的？这个问题，也是曾经的一个面试问题。泛型本质是一个非常难的语法，要理解好他还是需要一定的时间打磨。

通过命令： javap -c 查看字节码文件，所有的 T 都是 Object 。

在编译的过程当中，将所有的 T替换为Object 这种机制，我们称为： 擦除机制 。

Java 的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。

2.7 泛型的上界

在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。

语法:

class 泛型类名称 < 类型形参 extends 类型边界 > {

...

}

例:

public class MyArray < E extends Number > {

...

}

表示: 只接受 Number 或 Number的子类型作为 E 的类型实参

MyArray < Integer > l1 ; // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型

MyArray < String > l2 ; // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型

了解：

1. 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object

2. 泛型没有下界

例: 写一个泛型类, 求一个数组中的最大值

显然这样是错误的, 因为擦除机制将T替换成Object类, 而引用类型是不能直接比较大小的, 需要使用compareTo方法, 并实现Comparable接口, 我们点进去Object的源码看发现:

Object类并没有实现Comparable接口

正确的写法应该是:

意味着, 传入的参数必须是继承了Comparable接口的类, 那么Integer我们点进去查看:

Integer是继承了Comparable接口的.

如果我们重新定义一个类当参数:

是不被允许的, 因为没有Person没有实现Comparable接口

正确写法: