JDK5.0新特性之：泛型

文/陈刚 2005-11-09

一、前言

　　泛型这个词在现在的JAVA挺时髦，光从字面上你是无法知道它代表些什么东东的，所以我们还是不要从字面去理解，而是从一些实例去了解它吧。

二、泛型之前的日子

　　ＪＤＫ１.4之前是没有泛型的概念的，所以我们才会有下面的代码:

        List list = new ArrayList();

list.add("aaaa");

list.add("bbbb");

list.add("cccc");

        for (Iterator it = list.iterator(); it.hasNext();) {

String str = (String) it.next();

System.out.println(str);

}

　　上面是一段很平常的代码，在一个List集合加入一些字符串，然后再用一个遍历循环把它打印出来。“String str = (String) it.next()”这一句我们可以看到List取出值都是Object，所以我们要得String型，还要做一个类型转换，真是麻烦。更麻烦的是list.add(Object obj)的参数是Object类型，所以如果我们一不小心把list.add("cccc");写成list.add(new Integer(76));程序在循环打印的类型转换中就会出错。

　　问题：我们能不能让add方法只认String型呢？
回答：可以！用JDK5.0的泛型。

三、泛型后的幸福生活

　　JAVA有了泛型后，就象十年的老光棍讨了老婆，那个好处自不待言。我们来看看上面的例子改成泛型的写法是怎么样的：

        List<String> list = new ArrayList<String>();

list.add("aaaa");

list.add("bbbb");

list.add("cccc");

        for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext();) {

String str=it.next();

System.out.println(str);

}

　　看到差别了吗？泛型其实很简单，就是在定义类型的后面加上"<类型>"这样子的声明就行了，它主要还有以下差别：

list.add方法只能接受String类型。list.add(new Integer(76))这样的语句不需要运行程序，在编译时就会检查通不过。
it.next()的返回值不再是Object，而变成了String

　　当然我们其实在循环部份也可以象下面这么写，是不是简洁了很多呢 :-)

        List<String> list = new ArrayList<String>();

list.add("aaaa");

list.add("bbbb");

list.add("cccc");

        for (String str : list) {

System.out.println(str);

}

　　当然需要说明的是，List不仅可以List<String>，也可以是List<Integer>等等其他任何类型。

四、更深入了解泛型

（１）层层推进的泛型声明

　　“List<List> list;”表示什么呢？就是只接收List型的参数，比如：

        List<List> list = new ArrayList<List>();
list.add(new ArrayList());
list.add(new Vector());
list.add(new LinkedList());

　　这里要注意List是接口，ArrayList、Vector、LinkedList都是这一接口下的实现类。下面这个有点怪异了，“List<List<String>> list;”表示它只接受List型的参数，而且这种List型的参数又是只是只接受String型，有点层层推进的味道在里面了。

        List<List<String>> list = new ArrayList<List<String>>();
list.add(new ArrayList<String>());
list.add(new Vector<String>());
list.add(new LinkedList<String>());

（２）使用泛型上限通通配符：extends

　　这里要着重强调一点：变量的泛型声明和方法的参数的泛型声明有很大差别。

　　变量声明成某类型，同时也可以接受它的子类。比如说Integer、Long、Float都是抽象类Number的子类，所以下面的代码一点问题也没有：

        List<Number> list = new ArrayList<Number>();
list.add(new Integer(1));
list.add(new Long(1));
list.add(new Float(1.2));

　　但如果换成方法参数的泛型声明则要严格得多了：子类也是不行的。比如下面的代码就是错误的，因为printList参数只接受Number值的List，就是是Number子类的Integer值的List也不行。

    public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(new Integer(1));
list.add(new Integer(2));
printList(list);
}

private static void printList(List<Number> list){
for (Number num : list) {
System.out.println(num);
}
}

　上面代码修改的方法有两个，如下

修改方法一：改变量的泛型声明
将　List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
改为　List<Number> list = new ArrayList<Number>();

修改方法二：用界限通配符改方法参数的泛型声明
将　printList(List<Number> list)
改为　printList(List<? extends Number> list)
说明：extends 的含义就是表示参数可以接受Number型的子类。

（３）使用泛型下限通通配符：super

　在上限就有下限，下限行就是super，用法和extends一样，含义则和extends相反。比如printList(List<? super Integer> list)表示参数可以接受Integer型及Integer型的超类，即Number了，当然也包括Object这个顶级类。

（４）配置符：？

　　？表示可以接受任何类型，不过我觉得它用得不多，因为printList(List<?> list)和printList(List list)的作用是一样的。

五、创建一个支持泛型的类

（１）创建一个泛型的类

public class Point<T> {
T x;
T y;

    public T getX() {
return x;
}

    public T getY() {
return y;
}

    public void setX(T x) {
this.x = x;
}

    public void setY(T y) {
this.y = y;
}

}

　　使用这个类的代码如下：

        Point<Integer> p = new Point<Integer>();
p.setX(new Integer(1));
p.setY(new Integer(2));

Point<String> b = new Point<String>();
b.setX("1");
b.setY("2");

　　说明：在Point<T>的定义中，T并非关键字，你也可以这样定义Point<ABC>，当然一般还是写T吧，简单也规范。

（２）泛型类的继承与实现

　　java.util.Comparator类是JDK里用来排序的，其源代码如下：

package java.util;

public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
boolean equals(Object obj);

}

一个实现此接口的类如下：

    public class MyComparator<T> implements Comparator<ObjectInstance> {
public int compare(ObjectInstance o1, ObjectInstance o2) {
String s1 = o1.getObjectName().getCanonicalName();
String s2 = o2.getObjectName().getCanonicalName();
return s1.compareToIgnoreCase(s2);
}
}

　　说明：ObjectInstance可能大家还太明白，这是我实际项目中的一段代码（关于ＪＭＸ的），ObjectInstance全称javax.management.ObjectInstance。MyComparator的使用代码如下：

Set set = ......（省略）
List<ObjectInstance> mbeans = new ArrayList<ObjectInstance>(set);
Collections.sort(mbeans, new MyComparator<ObjectInstance>());

六、最后的感言

　　JAVA有了泛型就象老光棍讨了老婆，好处大大的，但和女人一样麻烦也跟着来了：它的严格类型检查，使隐藏的ＢＵＧ更少。有些地方确实也使代码简洁了，有些地方却会使得代码更复杂。所以运用之妙在于是否用得适当，尽量把泛型往简单里用，别越搞越复杂了。

参考资料

J2SE 5.0中的泛型　http://www.matrix.org.cn/resource/article/43/43634_java_generics.html