一、泛型语法
1.1 泛型的理解和好处
看一个需求:
请编写一个程序,在 ArrayList 中,添加3个 Dog 对象 Dog 对象含有 name 和 age,并输出 name 和 age(要求使用 getXxx())
先使用传统方式解决 -> 引出泛型
```java
package com.eduhsp.generic_;
import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings({“all”})
public class Traditional_ {
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(new Dog(“大黄”,10));
list.add(new Dog(“小黑”,5));
list.add(new Dog(“小花”,8));
//假如我们的程序员,不小心,添加了一只猫
list.add(new Cat(“小白”,3));
for (Object o : list) {
System.out.println(“\n狗的名字: “ + ((Dog)o).getName());
System.out.println(“狗的年龄: “ + ((Dog)o).getAge());
}
}
}
class Dog {
private String name;
private int age;
public Dog ( String name , int age ) {
this . name = name ;
this . age = age ;
}
public String getName () {
return name ;
}
public void setName ( String name ) {
this . name = name ;
}
public int getAge () {
return age ;
}
public void setAge ( int age ) {
this . age = age ;
}
}
class Cat {
private String name;
private int age;
public Cat ( String name , int age ) {
this . name = name ;
this . age = age ;
}
public String getName () {
return name ;
}
public void setName ( String name ) {
this . name = name ;
}
public int getAge () {
return age ;
}
public void setAge ( int age ) {
this . age = age ;
}
}
3. **使用传统方法的问题分析**
1. 不能对加入到集合 ArrayList 中的数据类型进行约束(不安全)
1. 遍历的时候,需要进行类型转换,如果集合中的数据量较大,对效率有影响
4. **泛型快速体验:用泛型解决前面的问题**
```java
package com.eduhsp.generic_;
import java.util.ArrayList;
/**
* @author HarborGao
* @version 1.0
*/
@SuppressWarnings({"all"})
public class Generic01 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Dog> list = new ArrayList<Dog>();
//解读:
//1. 当加入了泛型约束,存放到集合中的元素被指定
//2. 如果编译器发现添加的类型,不满足要求,就会报错
//3. 在遍历的时候,可以直接取出 Dog 类型而不是 Object 类型
list.add(new Dog("大黄",10));
list.add(new Dog("小黑",5));
list.add(new Dog("小花",8));
//假如我们的程序员,不小心,添加了一只猫
//list.add(new Cat("小白",3)); //会编译时报错
for (Dog dog : list) { //可以直接获取 Dog类型
System.out.println(dog.getName() + " - " + dog.getAge());
}
}
}
泛型的好处
编译时,检查添加元素的类型,提高了安全性 减少了类型转换的次数,提高效率
不使用泛型:Dog -> Object -> Dog //放入到 ArrayList 会先转成 Object,在取出时,还需要转成Dog
使用泛型:Dog -> Dog -> Dog //放入时,和取出时,不需要类型转换,提高效率
不再提示编译警告
1.2 泛型的简单介绍
泛型又称参数化类型,是 Jdk 5.0 出现的新特性,解决数据类型的安全性问题 在类声明或实例化时只要指定好需要的具体的类型即可 Java 泛型可以保证如果程序员在编译时没有发出警告,运行时就不会产生ClassCastException异常。同时,代码更加简洁,健壮。 泛型的作用是:可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型,或者是某个方法的返回值的类型,或者是参数类型
```java
package com.eduhsp.generic_;
/**
@author HarborGao @version 1.0
*/
/*
泛型的作用是:可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型, 或者是某个方法的返回值的类型,或者是参数类型
*/
public class Generic02 {
public static void main(String[] args) {
//注意,特别强调:E具体的数据类型在定义Person对象的时候指定,即在编译期间,就确定了E是什么类型
Person < String > person = new Person <>( "hello" );
System . out . println ( person . f ());
person . t ();
Person < Integer > person1 = new Person <>( 100 );
System . out . println ( person1 . f ());
person1 . t ();
}
}
class Person {
E s; //E表示s的数据类型,该数据类型是在定义Person对象的时候指定,即在编译期间,就确定E是什么类型
public Person(E s) { //E也可以是参数类型
this . s = s ;
}
public E f() { //返回类型使用E
return s ;
}
public void t() {
System . out . println ( s . getClass ());
}
}
```
1.3 泛型的声明interface 接口{} 和 class 类{} //比如:List,ArrayList 说明:
其中,T, K, V 不代表值,而是表示类型 任意字母都可以。常用T表示,是Type 的缩写
1.4 泛型的实例化要在类名后面指定类型参数的值(类型) 如:
List strList = new ArrayList(); Iterator iterator = customers.iterator();
1.5 泛型语法和使用package com . eduhsp . generic_ ;
import java . util .*;
@SuppressWarnings ({ "all" })
public class GenericExercise {
public static void main ( String [] args ) {
HashSet < Student > students = new HashSet < Student >();
students . add ( new Student ( "小明" , 10 ));
students . add ( new Student ( "小红" , 12 ));
students . add ( new Student ( "小强" , 15 ));
for ( Student student : students ) {
System . out . println ( student );
}
HashMap < String , Student > hm = new HashMap <>();
hm . put ( "小明" , new Student ( "小明" , 10 ));
hm . put ( "小红" , new Student ( "小红" , 12 ));
hm . put ( "小强" , new Student ( "小强" , 15 ));
Set < Map . Entry < String , Student >> entries = hm . entrySet ();
Iterator < Map . Entry < String , Student >> iterator = entries . iterator ();
while ( iterator . hasNext ()) {
Map . Entry < String , Student > next = iterator . next ();
System . out . println ( next . getKey () + " - " + next . getValue ());
}
}
}
1.6 泛型使用的注意事项和细节
interface List{} , public class HashSet{} …等等
说明:T, E 只能是引用类型 看看下面语句是否正确? List list = new ArrayList(); List list2 = new ArrayList();
在给泛型指定具体类型后,可以传入该类型或者其子类类型
泛型使用形式:
List list1 = new ArrayList(); List list2 = new ArrayList<>(); //在实际开发中,往往这样简写,编译器会自动进行类型推断 如果这样写:List list3 = new ArrayList(); 默认给它的泛型是 Object 等价于:List list3 = new ArrayList<>();
1.7 泛型小练习定义Employee类
该类包含: private成员变量name,sal,birthday, 其中birthday为MyDate类的对象; 为每一个属性定义getter, setter 方法; 重写 toString 方法输出 name, sal, birthday MyDate类包含: private成员变量month,day,year;并为每一个属性定义getter, setter方法; 创建该类的3个对象,并把这些对象放入ArrayList集合中(ArrayList 需使用泛型来定义) ,对集合中的元素进行排序,并遍历输出
排序方式:调用 ArrayList 的sort方法,传入Comparator对象[使用泛型],先按照 name排序,如果name相同,则按生日日期的先后排序。【即: 定制排序】
package com . eduhsp . generic_ ;
import java . util . ArrayList ;
import java . util . Comparator ;
/**
* @author HarborGao
* @version 1.0
*/
public class GenericExercise01 {
public static void main ( String [] args ) {
Employee zhang = new Employee ( "zhang" , 1500 , new MyDate ( 5 , 16 , 1996 ));
Employee li = new Employee ( "li" , 1800 , new MyDate ( 6 , 6 , 1997 ));
Employee li2 = new Employee ( "li" , 1800 , new MyDate ( 3 , 30 , 1998 ));
Employee wang = new Employee ( "wang" , 1300 , new MyDate ( 1 , 20 , 1999 ));
ArrayList < Employee > employees = new ArrayList <>();
employees . add ( zhang );
employees . add ( li2 );
employees . add ( wang );
employees . add ( li );
System . out . println ( employees );
employees . sort ( new Comparator < Employee >() {
@Override
public int compare ( Employee o1 , Employee o2 ) {
if ( o1 . getName (). equals ( o2 . getName ())) return o1 . getBirthday (). compareTo ( o2 . getBirthday ());
return o1 . getName (). compareTo ( o2 . getName ());
}
});
for ( Employee employee : employees ) {
System . out . println ( employee );
}
}
}
class Employee {
private String name ;
private double sal ;
private MyDate birthday ;
public Employee ( String name , double sal , MyDate birthday ) {
this . name = name ;
this . sal = sal ;
this . birthday = birthday ;
}
public String getName () {
return name ;
}
public void setName ( String name ) {
this . name = name ;
}
public double getSal () {
return sal ;
}
public void setSal ( double sal ) {
this . sal = sal ;
}
public MyDate getBirthday () {
return birthday ;
}
public void setBirthday ( MyDate birthday ) {
this . birthday = birthday ;
}
@Override
public String toString () {
return "\nEmployee{" +
"name='" + name + '\'' +
", sal=" + sal +
", birthday=" + birthday +
'}' ;
}
}
class MyDate implements Comparable < MyDate > {
private int month ;
private int day ;
private int year ;
public MyDate ( int month , int day , int year ) {
this . month = month ;
this . day = day ;
this . year = year ;
}
public int getMonth () {
return month ;
}
public void setMonth ( int month ) {
this . month = month ;
}
public int getDay () {
return day ;
}
public void setDay ( int day ) {
this . day = day ;
}
public int getYear () {
return year ;
}
public void setYear ( int year ) {
this . year = year ;
}
@Override
public String toString () {
return year + "-" + month + "-" + day ;
}
@Override
public int compareTo ( MyDate anotherMyDate ) {
if ( this . year == anotherMyDate . year && this . month == anotherMyDate . month ) {
return compare ( this . day , anotherMyDate . day );
} else if ( this . year == anotherMyDate . year ) {
return compare ( this . month , anotherMyDate . month );
}
return compare ( this . year , anotherMyDate . year );
}
public static int compare ( int x , int y ) {
return ( x < y ) ? - 1 : (( x == y ) ? 0 : 1 );
}
}
二、自定义泛型
2.1 基本语法class 类名 { 成员 }
2.2 注意细节
普通成员可以使用泛型(属性、方法) 使用泛型的数组,不能初始化 静态方法中不能使用类的泛型 泛型类的类型,是在创建对象时确定的(因为创建对象时,需要指定确定类型) 如果在创建对象时,没有指定类型,默认为 Object
```java
package com.eduhsp.generic_;
public class CustomGeneric_ {
public static void main(String[] args) {
}
}
//解读
//1. Tiger 后面有泛型,所以我们把 Tiger 就成为为自定义泛型类
//2. T, R, M 泛型的标识符,一般是单个大写字母
//3. 泛型的标识符可以有多个
//4. 普通成员可以使用泛型(属性、方法)
//5. 使用泛型的数组,不能初始化
//6. 静态成员不能使用类的泛型
class Tiger {
String name;
T t; //属性适用泛型
R r;
M m;
//static R r2;
//因为数组在 new时 不能确定T的类型,就无法在内存开空间
//T[] ts = new T[8];
public Tiger ( String name , T t , R r , M m ) { //构造器使用泛型
this . name = name ;
this . t = t ;
this . r = r ;
this . m = m ;
}
//因为静态是和类相关的,在类加载时,对象还没有创建
//所以,如果静态方法或者静态属性使用了泛型,JVM就无法完成初始化
public /* static */ void fl ( M m ) {
}
public String getName () {
return name ;
}
public void setName ( String name ) {
this . name = name ;
}
//方法使用泛型
public T getT () {
return t ;
}
public void setT ( T t ) {
this . t = t ;
}
public R getR () {
return r ;
}
public void setR ( R r ) {
this . r = r ;
}
public M getM () {
return m ;
}
public void setM ( M m ) {
this . m = m ;
}
public void f () {
}
}
<a name = "qOzhW" ></a>
#### 2.3 自定义泛型接口
**基本语法** <br /> interface 接口名 <T , R ... > { <br /> }
**注意细节**
1. 接口中,静态成员不能使用泛型
1. 泛型接口的类型,在继承接口或者实现接口时确定
1. 没有确定的话,默认是 Object
**应用案例**
```java
package com.eduhsp.generic_;
/**
* @author HarborGao
* @version 1.0
*/
public class CustomInterfaceGeneric {
}
/**
* 泛型接口使用的说明
* 1. 接口中,静态成员不能使用泛型
* 2. 泛型接口的类型,在继承接口或者实现接口时确定
* 3. 没有确定的话,默认是 Object
*/
interface IUsb <U , R > {
//普通方法中,可以使用接口泛型
R get(U u);
//U u; //在接口中,所有成员都是静态的,所以这样写也是错误的
void h1(R r);
void run(R r1, R r2, U u1, U u2);
//在 jdk8 中,可以在接口中,使用默认方法,也是可以使用泛型
default R method(U u) {
return null;
}
}
//在继承接口,指定泛型接口的类型
interface IA extends IUsb <String , Double > {
}
//当我们去实现 IA接口时,因为IA在继承IUsb接口时,指定了泛型U为String R为Double
//所以在实现接口方法时,使用String替换U,使用Double替换 R
class AA implements IA {
@Override
public Double get(String s) {
return null;
}
@Override
public void h1(Double aDouble) {
}
@Override
public void run(Double r1, Double r2, String u1, String u2) {
}
}
//在实现接口时,指定泛型接口的类型
//给U指定Integer 给R指定Float
class BB implements IUsb <Integer , Float > {
@Override
public Float get(Integer integer) {
return null;
}
@Override
public void h1(Float aFloat) {
}
@Override
public void run(Float r1, Float r2, Integer u1, Integer u2) {
}
}
//没有指定类型,默认是Object
class CC implements IUsb {
@Override
public Object get(Object o) {
return null;
}
@Override
public void h1(Object o) {
}
@Override
public void run(Object r1, Object r2, Object u1, Object u2) {
}
}
2.4 自定义泛型方法基本语法 修饰符 返回类型 方法名(参数列表) { }
注意细节
泛型方法,可以定义在普通类中,也可以定义在泛型类中 当泛型方法被调用时,类型会确定 public void eat(E e) {} 修饰符后没有 则 eat 方法不是泛型方法,而是使用了泛型
应用案例
package com . eduhsp . generic_ ;
public class CustomMethodGeneric {
public static void main ( String [] args ) {
Car car = new Car ();
car . fly ( "宝马" , 100 ); //当调用方法时,传入参数,编译器,就会确定类型
}
}
//泛型方法,可以定义在普通类中,也可以定义在泛型类中
class Car { //普通类
public void run () { //普通方法
}
//说明:
//1. <T, R> 就是泛型
//2. 是提供给 fly 使用的
public < T , R > void fly ( T t , R r ) { //泛型方法
}
}
class Fish < T , R > { //泛型类
public < U , M > void fly ( U u , M m ) { //泛型方法
}
//说明
//1. 下面 hi 方法不是泛型方法
//2. 是 hi 方法使用了类声明的 泛型
public void hi ( T t ) {
}
//泛型方法,可以使用类声明的泛型,也可以使用自己声明泛型
public < G > void hello ( R r , G g ) {
}
}
三、泛型继承和通配符
3.1 泛型的继承和通配符说明
泛型不具备继承性 List list = new ArrayList(); //错误<?>:支持任意泛型类型 <? extends A>:支持A类以及A类的子类,规定了泛型的上限 <? super A>:支持A类以及A类的父类,不限于直接父类,规定了泛型的下限
3.2 案例演示package com . eduhsp . generic_ ;
import java . util . ArrayList ;
import java . util . List ;
public class GenericExtends {
public static void main ( String [] args ) {
//1. 泛型不具备继承性
//List<Object> list = new ArrayList<String>(); //错误
//举例说明下面三个方法的使用
ArrayList < Object > list1 = new ArrayList <>();
ArrayList < String > list2 = new ArrayList <>();
ArrayList < Aa > list3 = new ArrayList <>();
ArrayList < Bb > list4 = new ArrayList <>();
ArrayList < Cc > list5 = new ArrayList <>();
//List<?> c
printCollection1 ( list1 );
printCollection1 ( list2 );
printCollection1 ( list3 );
printCollection1 ( list4 );
printCollection1 ( list5 );
//List<? extends Aa> c
// printCollection2(list1); //x
// printCollection2(list2); //x
printCollection2 ( list3 ); //√
printCollection2 ( list4 ); //√
printCollection2 ( list5 ); //√
//List<? super Aa> c
printCollection3 ( list1 ); //√
// printCollection3(list2); //×
printCollection3 ( list3 ); //√
// printCollection3(list4); //×
// printCollection3(list5); //×
}
//2. <?>:支持任意泛型类型
public static void printCollection1 ( List <?> c ) {
for ( Object obj : c ) { //通配符,取出时,就是Object
System . out . println ( obj );
}
}
//3. <? extends A>:支持A类以及A类的子类,规定了泛型的上限
public static void printCollection2 ( List <? extends Aa > c ) {
for ( Object obj : c ) { //通配符,取出时,就是Object
System . out . println ( obj );
}
}
//4. <? super A>:支持A类以及A类的父类,不限于直接父类,规定了泛型的下限
public static void printCollection3 ( List <? super Aa > c ) {
for ( Object obj : c ) { //通配符,取出时,就是Object
System . out . println ( obj );
}
}
}
class Aa {}
class Bb extends Aa {}
class Cc extends Bb {}
四、JUnit
4.1 为什么需要 JUnit
一个类有很多功能代码需要测试,为了测试,就需要写入到 main 方法中 如果有多个功能代码测试,就需要来回注销(给代码段加注释,防止影响测试其他代码),切换很麻烦 如果可以直接运行一个方法,就方便很多,并且可以给出相关信息,就好了
4.2 基本介绍
JUnit 是一个Java语言的单元测试框架 多数Java的开发环境都已经集成了 JUnit 作为单元测试的工具
```java
package com.eduhsp.generic.junit ;
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class JUnit01 {
public static void main(String[] args) {
//传统方式
// new JUnit01().m1();
// new JUnit01().m2();
}
@Test
public void m1 () {
System . out . println ( "m1方法被调用。。。" );
}
@Test
public void m2 () {
System . out . println ( "m2方法被调用。。。" );
}
}
<a name = "RBhZX" ></a>
#### 4.3 第一次使用配置
1. 在方法上方 写 @Test 然后按 alt+enter 快捷键
1. 选择 add 'JUnit5.x.x' to classpath 然后下一步
1. 等待IDEA配置完成
<a name = "hgPFG" ></a>
### 五、本章作业
1. 编程题
定义个泛型类DAO <T> ,在其中定义个Map成员变量,Map的键为String类型,值为T类型。 <br /> 分别创建以下方法: <br /> (1) public void save(String id,T entity):保存 T类型的对象到Map成员变量中 <br /> (2) public T get(String id):从map中获取id对应的对象 <br /> (3) public void update(String id,T entity):替换map中key为id的内容,改为entity对象 <br /> (4) public List <T> list():返回map中存放的所有T对象 <br /> (5) public void delete(String id):删除指定id对象 <br /> 定义一个User类: <br /> 该类包含: private 成员变量 (int类型) id, age; (String类型) name <br /> 创建DAO类的对象,分别调用其 save、get、 update、 list、 delete 方法来操作User对象, <br /> 使用Junit单元测试类进行测试。
```java
package com.eduhsp.generic_.homework_.homework01;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.util.*;
/**
* @author HarborGao
* @version 1.0
*/
public class Homework01 {
public static void main(String[] args) {
}
@Test
public void testList() {
DAO <User> dao = new DAO<>();
dao.save("1001",new User(1001, 18, "jack"));
dao.save("1002",new User(1002,18,"king"));
dao.save("1003",new User(1003,18,"tom"));
List <User> list = dao.list();
System.out.println("list=" + list);
dao.update("1002",new User(1002,16,"smith"));
dao.delete("1003");
System.out.println(dao.get("1002"));
list = dao.list();
System.out.println("list=" + list);
}
}
class DAO <T> {
private Map <String , T > map = new HashMap<>(); //注意!!! 自己这里之前写错了
public void save(String id, T entity) {
map.put(id, entity);
} //保存 T类型的对象到Map成员变量中
public T get(String id) {
return map.get(id);
} //从map中获取id对应的对象
public void update(String id, T entity) {
map.put(id, entity);
} //替换map中key为id的内容,改为entity对象
public List <T> list() {
Collection <T> values = map.values();
List <T> ts = new ArrayList<>();
for (T o : values) {
ts.add(o);
}
return ts;
} //返回map中存放的所有T对象
public void delete(String id) {
map.remove(id);
} //删除指定id对象
public Map <String , T > getMap() {
return map;
}
public void setMap(Map <String , T > map) {
this.map = map;
}
}
class User {
private int id;
private int age;
private String name;
public User(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
学习参考(致谢):
B站 @程序员鱼皮 Java学习一条龙 B站 @韩顺平 零基础30天学会Java