前言: 这是我最一年学习java的一部分的回顾总结
1.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
---- | — |
---|---|
基本数据类型 | 包装类 |
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
boolean | Boolean |
除了 Integer 和 Character, 其余基本类型的包装类都是首字母大写。
1.2 装箱和拆箱
int i = 10;
// 装箱操作,新建一个 Integer 类型对象,将 i 的值放入对象的某个属性中
Integer ii = Integer.valueOf(i);
Integer ij = new Integer(i);
// 拆箱操作,将 Integer 对象中的值取出,放到一个基本数据类型中
int j = ii.intValue();
装箱(Boxing):是将基本数据类型转换为对应的包装类对象的过程。
拆箱(Unboxing):则是将包装类对象转换为对应的基本数据类型的过程。
注意: 装箱和拆箱在 Java 中自动进行,这为开发者提供了便利,但也需要注意一些性能和空指针异常的问题。例如,如果一个包装类对象为 null ,在进行拆箱操作时就会抛出空指针异常。
1.3 自动装箱和自动拆箱
从上面装箱拆箱使用过程中,可以发现有不少的代码量,为了减少开发者的负担,java提供的自动机制
int i = 10;
Integer ii = i; // 自动装箱
Integer ij = (Integer)i; // 自动装箱
int j = ii; // 自动拆箱
int k = (int)ii; // 自动拆箱
思考:
下面代码输出的是什么,为什么?
public static void main(String[] args) {
Integer a = 127;
Integer b = 127;
Integer c = 128;
Integer d = 128;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);
}
我们先看结果
a == b是true
c == d是false
进入debug可以发现
a和b对象的地址是一样的
c和d对象的地址是不一样的
原因:
在 Java 中,对于值在 -128
到 127
之间的 Integer
对象,会进行缓存。当使用 Integer.valueOf()
方法创建对象时,如果值在这个范围内,会直接从缓存中获取已有的对象,所以 a
和 b
指向的是同一个对象,a == b
结果为 true
。
而对于值不在 -128
到 127
之间的 Integer
对象,每次使用 Integer.valueOf()
方法创建都会生成新的对象。所以 c
和 d
是两个不同的对象,c == d
结果为 false
。
2.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。
在 Java 中,泛型是一种参数化类型的机制。
泛型使得可以在定义类、接口和方法时使用类型参数,从而增强了代码的类型安全性和可读性,并减少了类型转换的需求。
增强类型安全:通过指定泛型类型,编译器可以在编译阶段就检查类型的正确性。例如,如果定义了一个泛型集合 List< String > ,那么就不能向其中添加非 String 类型的元素,否则会在编译时出错。
提高代码的可读性:使得代码的意图更加清晰。当看到一个泛型类或方法的定义时,能很容易明白其处理的数据类型。
减少类型转换:使用泛型可以避免繁琐的类型转换。
例如,定义一个泛型类 Box
通俗来讲,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引出泛型
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:
- 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];
- 所有类的父类,默认为Object类。数组是否可以创建为Object?
例如:
class MyArray{public Object[] array = new Object[10];public Object getPos(int pos){return this.array[pos];}public void setVal(int pos,Object val){this.array[pos] = val;}}
public class TestDemo {public static void main(String[] args) {MyArray myArray = new MyArray();myArray.setVal(0,10);myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放String ret = myArray.getPos(1);//编译报错System.out.println(ret);}
}
问题:以上代码实现后 发现
- 任何类型数据都可以存放
- 1号下标本身就是字符串,但是确编译报错。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。
2.3泛型类的语法
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
}
上述代码进行改写如下:
class MyArray<T>{public T[]array =(T[]) new Object[10];public T getPos(int pos){return this.array[pos];}public void setVal(int pos,T val){this.array[pos] = val;}}public static void main(String[] args) {MyArray<String> myArray = new MyArray();String ret = myArray.getPos(1);myArray.setVal(2,"byte");myArray.setVal(1,1);}
代码解释:
-
类名后的 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 -
不能new泛型类型的数组
例如:
T[] ts = new T[5];//是不对的
- 类型后加入 < Integer > 指定当前类型
MyArray<String> myArray = new MyArray();
- 不需要进行强制转换
String ret = myArray.getPos(1);
- 代码编译报错,编译器会在存放元素的时
候帮助我们进行类型检查。
myArray.setVal(1,1);
2.4泛型类的使用
示例:
MyArray<Integer> list = new MyArray<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类型推导(Type Inference)
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
总结:
- 泛型是将数据类型参数化,进行传递
- 使用 表示当前类是一个泛型类。
- 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泛型的上界
语法
class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
...
}
示例:
public class MyArray<E extends Number> {
...
}
只接受 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