六、Java高级-泛型（二）

2、泛型的实现

2.1 泛型的使用

1、类或接口后面→泛型类/泛型接口（参数化的类型）

当类中的某个成员变量不确定时，可以考虑在类的上面声明泛型；当类/接口中某个非静态方法的形参或返回值不确定时。
当类或接口中的某个/某些非静态方法的形参返回值类型不确定时，可以考虑在类/接口上声明泛型来表示这个未知的类型。如果多个方法都使用了类/接口上面声明的泛型，它们的类型是一致的。

//java.lang.comparable接口：
public interface Compareble<T> {public int compare(T o);//不是泛型方法
}
//java.util.Comparator:int compare(T t1,T t2)

2、方法的返回值类型前面→泛型方法

当某个方法在设计时，它的形参、返回值不确定时，需要调用才能确定时，可以使用泛型方法。eg：复制任意类型的数组的方法。

//java.util.Arrays类
public static <T> List<T> asList(T... a){....
}

asList方法返回的是一个只读的集合，不能删除、添加元素（报错）

List<String> list = Arrays.asList("hello","world","zhang","san");
list.add("wangwu");//UnsupportedOprationException
list.removw("san");//UnsupportedOprationException

list不是ArrayList类型，而是ArrayList里面的一个私有内部类（ java.util.Array&ArrayList），并没有add()\remove()方法

//复制一个数组
public static <T> T[] copyOf(T[] original,int length);

每一个泛型方法声明的<T>都是独立的，与其他方法无关。方法在调用时，会根据实参类型自动推断<T>的具体类型。
在类/接口上声明的泛型类型<T>不能用于静态方法不能用于静态成员/静态方法，因为T类型和对象有关。在static修饰符后面加一个<T>。

class MyGenrics<T>{public void method(T t){...}public void fun(T t){...}//上面两个方法的T是一致的public static void test1(T t){...}//报错，T类型与MyGenrics对象有关public static <T> void test2(T t){...}//test2方法的T类型与MyGrics对象无关，与上面的T类型是相互独立的，相当于：// public static <K> void test(K k){...}
}

2.2 类型变量的上限

<T extends 上限>：T的类型必须是<=上限，要么是上限本身，要么继承上限类型。
<T extends 类 & 接口1 &接口2& …>：一个类型变量的上限可以是一个也可以是多个，但只能有一个类上限，且类在左边，其他类型上限在右边

Class Student<T extends Number & Comparable & ...>{...}

JVM在运行是不支持泛型类型的识别

2.3 泛型的擦除(eraser)

如果用户在使用泛型类或泛型接口时，没有使用指定泛型的类型，就会发生泛型的擦除，将泛型转为非泛型。
泛型擦除后，自动按照类型变量声明时的第一个上限进行处理，如果没有指定参数类型的上限，上限为Object。eg：List<Integer>和ListString<String>在运行时都会转为List类型。

泛型并不是由虚拟机执行的，而是在编译时实行的。JVM并不能识别泛型，如果没有指定<T>的类型，编译器会将<T>视为Object类型进行处理，并可以根据<T>的类型自动实现安全的强制转换。

<T>不能是基本数据类型（Object类型无法拥有基本类型）
不能取得带泛型的Class，也不能判断泛型的类型
不能实例化T类型→借助Class<T>参数并通过反射来实例化T类型

Student<String> stu1 = new Student<>(String.class);

3、泛型的继承关系

泛型类、泛型接口和泛型类型之间的关系

1、泛型类、泛型接口的继承关系

在泛型类和泛型接口继承和实现的过程中，子类可以获取父类的泛型类型<T>。

子类继承泛型父类时，子接口继承泛型父接口、或实现类实现泛型父接口时：

指定类型变量对应的实际类型参数，此时子类或实现类不再是泛型类

class Student<T>{private String name;private T score;...
}

//Primary不是泛型类
class Primary extends Student<String>{...
}

指定类型变量，此时子类、子接口、实现类仍然是泛型类或泛型接口

class Senior extends<E> extends Student<E>{...
}

2、泛型类型之间的继承关系

在Java中，泛型是不可变的，即泛型类型之间没有继承关系，即使它们的类型参数之间存在父子关系。所以Student<Integer>和Student<Number>之间不是继承关系，而是不同类型的泛型类型。

Student<Integer> stu1 = new Student<>(100);
Student<Number> stu2 = inStu;//发生类型转换，但是编译报错classCastException

虽然Integer是Number的子类，但是Studeny<Integer>无法赋值给Student<Number>,stu1和stu2都指向同一个对象，即stu1所指向的对象。Java中的泛型是不可变的，stu2只能访问该对象的Number类型的方法和属性，而不能访问Integer类型的方法和属性。

并且，泛型通过类型擦除实现的，在编译后，Student<Integer>和Student<Number>都被擦除为Student类型，编译器不能保证类型的一致性。

4、通配符

什么情况下使用？

当声明了一个变量/形参时，这个变量/形参的类型是一个泛型类或泛型接口，但还是不能确定这个泛型类/泛型接口的类型变量<T>的具体类型→ 类型通配符 ?

4.1 三种形式

1、<?>：?代表任意类型

2、<? extends 上限> ：?代表<=上限类型

该泛型类中所有参数是T类型的方法或成员都无法正常使用。参数类型不是T类型的方法照常使用。

3、<? supur 下限>：?代表>=下限类型

该泛型类中所有参数是T类型的方法或成员都可以使用，但是有要求。参数类型不是T类型的方法照常使用。

<? extends Number>

Collection<?> coll = new ArrayList<>();
coll.add("hello");//报错
coll.add(1);//报错
coll.add(1.0);//报错

<?>：泛型类型未知，不能确定集合的元素`void add(E t)`方法中E由?表示，直到add方法被调用时，也不能确定E的类型。

Collection<? extends Number> coll = new ArrayList<Double>();
coll.add(1.0);//报错

2、<? extends 上限> ：?代表<=上限类型

该泛型类中所有参数是T类型的方法或成员都无法正常使用。参数类型不是T类型的方法照常使用。

3、<? supur 下限>：?代表>=下限类型

该泛型类中所有参数是T类型的方法或成员都可以使用，但是有要求。参数类型不是T类型的方法照常使用。

<? extends Number>

Collection<?> coll = new ArrayList<>();
coll.add("hello");//报错
coll.add(1);//报错
coll.add(1.0);//报错

1、<?>：泛型类型未知，不能确定集合的元素void add(E t)方法中E由?表示，直到add方法被调用时，也不能确定E的类型。

Collection<? extends Number> coll = new ArrayList<Double>();
coll.add(1.0);//报错

2、<? extends Number>:泛型类型限定为Number及其子类。void add(E t)方法中<E>由<? extends Number>表示，但是直到add方法被调用时，也不能确定E的类型，可以是<=Number的任意一种类型。

Collection<? super Number> coll = new ArrayList<>();
coll.add(1);
coll.add(1.0);
coll.add("hello");//报错

3、<? super Number>：可以添加Number对象或Number子类对象。

PECS原则

PECS原则：Producer Extends Consumer Super。如果需要返回T，它是生产者（Producer），使用extends通配符；如果需要写入T，它是消费者（Consumer），使用super通配符。

public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) {for (int i=0; i<src.size(); i++) {T t = src.get(i); // src是producerdest.add(t); // dest是consumer}
}

4.2 注意的问题

1、<?>

如果某个泛型类/接口<T>在使用时，泛型指定为<?>,里面所有使用T类型声明的方法都不能正常使用（不能读也不能写，可以判断null类型）

2、<? extends 上限>

如果某个泛型类/接口<T>在使用时，泛型指定为<? extends 上限>,里面所有使用T类型声明的方法都不能正常使用（只能读也不能写，传入null除外[异常]）

2、<? supur 下限>

如果某个泛型类/接口<T>在使用时，泛型指定为<? supur 上限>,里面所有使用T类型声明的方法都可以正常使用，但不能超过下限的类型（只能写也不能读，获取Object除外）

public class Collections {// 把src的每个元素复制到dest中:public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) {for (int i=0; i<src.size(); i++) {T t = src.get(i);dest.add(t);}}
}