1. 泛型的理解和好处
看一个需求
- 请编写程序,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())
public class Generic01 {public static void main(String[] args) {//使用传统的方法来解决ArrayList arrayList = new ArrayList();arrayList.add(new Dog("旺财", 10));arrayList.add(new Dog("发财", 1));arrayList.add(new Dog("小黄", 5));//假如我们的程序员,不小心,添加了一只猫arrayList.add(new Cat("招财猫", 8));//遍历for (Object o : arrayList) {//向下转型Object ->DogDog dog = (Dog) o;System.out.println(dog.getName() + "-" + dog.getAge());}}}/*请编写程序,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())*/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 { //Cat类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;}}
使用传统方法的问题分析
- 不能对加入到集合 ArrayList 中的数据类型进行约束(不安全)
- 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
泛型快速体验-用泛型来解决前面的问题
public class Generic02 {public static void main(String[] args) {//使用传统的方法来解决===> 使用泛型//老韩解读//1. 当我们 ArrayList<Dog> 表示存放到 ArrayList 集合中的元素是Dog类型 (细节后面说...)//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//4. public class ArrayList<E> {} E称为泛型,那么 Dog->EArrayList<Dog> arrayList = new ArrayList<Dog>();arrayList.add(new Dog("旺财", 10));arrayList.add(new Dog("发财", 1));arrayList.add(new Dog("小黄", 5));//假如我们的程序员,不小心,添加了一只猫//arrayList.add(new Cat("招财猫", 8));System.out.println("===使用泛型====");for (Dog dog : arrayList) {System.out.println(dog.getName() + "-" + dog.getAge());}}}/*1.请编写程序,在ArrayList 中,添加3个Dog对象2.Dog对象含有name 和 age, 并输出name 和 age (要求使用getXxx())3.老师使用泛型来完成代码*/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 { //Cat类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;}}
2. 泛型的好处
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[说明
√ 不使用泛型
Dog -加入→ Object -取出→ Dog // 放入到 ArrayList 会先转成 Object,在取出时,还需要转换成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
泛型介绍
int a= 10
老韩理解 : 泛(广泛)型(类型) => Integer, String, Dog
- 泛型又称参数化类型,是Jdk5.0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.
public class Generic03 {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E是什么类型Person<String> person = new Person<String>("韩顺平教育");person.show(); //String/*你可以这样理解,上面的Person类class Person {String s ;//E表示 s的数据类型, 该数据类型在定义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(String s) {//E也可以是参数类型this.s = s;}public String f() {//返回类型使用Ereturn s;}}*/Person<Integer> person2 = new Person<Integer>(100);person2.show();//Integer/*class Person {Integer s ;//E表示 s的数据类型, 该数据类型在定义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(Integer s) {//E也可以是参数类型this.s = s;}public Integer f() {//返回类型使用Ereturn s;}}*/}}//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class Person<E> {E s ;//E表示 s的数据类型, 该数据类型在定义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Ereturn s;}public void show() {System.out.println(s.getClass());//显示s的运行类型}}
3. 泛型的语法
泛型的声明
interface 接口<T>{}
和
class 类<K,V>{}//比如:List, Array List
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.
泛型的实例化
要在类名后面指定类型参数的值(类型)。如:
List<String> strList = new ArrayList<String>();
Iterator<Customer> iterator = customers.iterator();
泛型使用举例
public class GenericExercise {public static void main(String[] args) {//使用泛型方式给HashSet 放入3个学生对象HashSet<Student> students = new HashSet<Student>();students.add(new Student("jack", 18));students.add(new Student("tom", 28));students.add(new Student("mary", 19));//遍历for (Student student : students) {System.out.println(student);}//使用泛型方式给HashMap 放入3个学生对象//K -> String V->StudentHashMap<String, Student> hm = new HashMap<String, Student>();/*public class HashMap<K,V> {}*/hm.put("milan", new Student("milan", 38));hm.put("smith", new Student("smith", 48));hm.put("hsp", new Student("hsp", 28));//迭代器 EntrySet/*public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {Set<Map.Entry<K,V>> es;return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new EntrySet()) : es;}*/Set<Map.Entry<String, Student>> entries = hm.entrySet();/*public final Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {return new EntryIterator();}*/Iterator<Map.Entry<String, Student>> iterator = entries.iterator();System.out.println("==============================");while (iterator.hasNext()) {Map.Entry<String, Student> next = iterator.next();System.out.println(next.getKey() + "-" + next.getValue());}}}/*** 创建 3个学生对象* 放入到HashSet中学生对象, 使用.* 放入到 HashMap中,要求 Key 是 String name, Value 就是 学生对象* 使用两种方式遍历*/class Student {private String name;private int age;public Student(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;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}}
泛型使用的注意事项和细节
interface List<T>{} , public class HashSet<E>{}….等
说明:T , E只能是引用类型
看看下面语句是否正确?:
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); //OKList<int> list2 = new ArrayList<int> (): //错误 只能是引用数据类型 不能使用基本数据类型
- 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
Pig<A> aPig = new Pig<A>(new A());aPig.f();Pig<A> aPig2 = new Pig<A>(new B());aPig2.f();
- 泛型使用形式
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
在实际开发中,我们往往简写编译器会进行类型推断, 老师推荐使用下面写法
ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>();List<Integer> list4 = new ArrayList<>();ArrayList<Pig> pigs = new ArrayList<>();
- 如果我们这样写
List list3 = new ArrayList();默认绐它的泛型是[ E就是 Object]
//4. 如果是这样写 泛型默认是 ObjectArrayList arrayList = new ArrayList();//等价 ArrayList<Object> arrayList = new ArrayList<Object>();/*public boolean add(Object e) {ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!elementData[size++] = e;return true;}*/Tiger tiger = new Tiger();/*class Tiger {//类Object e;public Tiger() {}public Tiger(Object e) {this.e = e;}}*/}}
class Tiger<E> {//类E e;public Tiger() {}public Tiger(E e) {this.e = e;}}class A {}class B extends A {}class Pig<E> {//E e;public Pig(E e) {this.e = e;}public void f() {System.out.println(e.getClass()); //运行类型}}
4. 自定义泛型
自定义泛型类
基本语法
class 类名 <T,R…> {//…表示可以有多个泛型成员}
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
应用案例
public class CustomGeneric_ {public static void main(String[] args) {//T=Double, R=String, M=IntegerTiger<Double,String,Integer> g = new Tiger<>("john");g.setT(10.9); //OK//g.setT("yy"); //错误,类型不对System.out.println(g);Tiger g2 = new Tiger("john~~");//OK T=Object R=Object M=Objectg2.setT("yy"); //OK ,因为 T=Object "yy"=String 是Object子类System.out.println("g2=" + g2);}}//老韩解读//1. Tiger 后面泛型,所以我们把 Tiger 就称为自定义泛型类//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. 静态方法中不能使用类的泛型class Tiger<T, R, M> {String name;R r; //属性使用到泛型M m;T t;//因为数组在new 不能确定T的类型,就无法在内存开空间T[] ts;public Tiger(String name) {this.name = name;}public Tiger(R r, M m, T t) {//构造器使用泛型this.r = r;this.m = m;this.t = t;}public Tiger(String name, R r, M m, T t) {//构造器使用泛型this.name = name;this.r = r;this.m = m;this.t = t;}//因为静态是和类相关的,在类加载时,对象还没有创建//所以,如果静态方法和静态属性使用了泛型,JVM就无法完成初始化// static R r2;// public static void m1(M m) {//// }//方法使用泛型public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public R getR() {return r;}public void setR(R r) {//方法使用到泛型this.r = r;}public M getM() {//返回类型可以使用泛型.return m;}public void setM(M m) {this.m = m;}public T getT() {return t;}public void setT(T t) {this.t = t;}@Overridepublic String toString() {return "Tiger{" +"name='" + name + '\'' +", r=" + r +", m=" + m +", t=" + t +", ts=" + Arrays.toString(ts) +'}';}}
- Tiger 后面泛型,所以我们把 Tiger 就称为自定义泛型类
- T, R, M 泛型的标识符, 一般是单个大写字母
- 泛型标识符可以有多个.
- 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
5. 自定义泛型接口
基本语法
interface 接口名 <T,R...> {}
注意细节
- 接口中,静态成员也不能使用泛型(这个和泛型类规定一样)
- 泛型接口的类型,在继承接口或者实现接口时确定
- 没有指定类型,默认为 Object
//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IUsu 接口时,指定了U 为String R为Double//,在实现IUsu接口的方法时,使用String替换U, 是Double替换Rclass AA implements IA {@Overridepublic Double get(String s) {return null;}@Overridepublic void hi(Double aDouble) {}@Overridepublic void run(Double r1, Double r2, String u1, String u2) {}}//实现接口时,直接指定泛型接口的类型//给U 指定Integer 给 R 指定了 Float//所以,当我们实现IUsb方法时,会使用Integer替换U, 使用Float替换Rclass BB implements IUsb<Integer, Float> {@Overridepublic Float get(Integer integer) {return null;}@Overridepublic void hi(Float aFloat) {}@Overridepublic void run(Float r1, Float r2, Integer u1, Integer u2) {}}//没有指定类型,默认为Object//建议直接写成 IUsb<Object,Object>class CC implements IUsb { //等价 class CC implements IUsb<Object,Object> {@Overridepublic Object get(Object o) {return null;}@Overridepublic void hi(Object o) {}@Overridepublic void run(Object r1, Object r2, Object u1, Object u2) {}}interface IUsb<U, R> {int n = 10;//U name; 不能这样使用//普通方法中,可以使用接口泛型R get(U u);void hi(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;}}
6. 自定义泛型方法
基本语法
修饰符<T,R...>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<T,R..> eat方法不是泛型方法,而是使用了泛型泛型可以理解为 : 可以接受数据类型的数据类型
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System.out.println("=======");car.fly(300, 100.1);//当调用方法时,传入参数,编译器,就会确定类型//测试//T->String, R-> ArrayListFish<String, ArrayList> fish = new Fish<>();fish.hello(new ArrayList(), 11.3f);}}//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 泛型方法//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System.out.println(t.getClass());//StringSystem.out.println(r.getClass());//Integer}}class Fish<T, R> {//泛型类public void run() {//普通方法}public<U,M> void eat(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<K> void hello(R r, K k) {System.out.println(r.getClass());//ArrayListSystem.out.println(k.getClass());//Float}}
7. 自定义泛型练习
public class CustomMethodGenericExercise {public static void main(String[] args) {//T->String, R->Integer, M->DoubleApple<String, Integer, Double> apple = new Apple<>();apple.fly(10);//10 会被自动装箱 Integer10, 输出Integerapple.fly(new Dog());//Dog}}class Apple<T, R, M> {//自定义泛型类public <E> void fly(E e) { //泛型方法System.out.println(e.getClass().getSimpleName()); //会输出运行类型的包名}//public void eat(U u) {}//错误,因为U没有声明public void run(M m) {} //ok}class Dog {}
e.getClass() : 显示包名和类名
e.getClass().getSimpleName() : 只显示类名
8. 泛型的继承和通配符
泛型的继承和通配符说明
- 泛型不具备继承性
List<Object> list = new ArrayList<String>();//不对
<?>: 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
public class GenericExtends {public static void main(String[] args) {Object o = new String("xx");//泛型没有继承性//List<Object> list = new ArrayList<String>();//举例说明下面三个方法的使用List<Object> list1 = new ArrayList<>();List<String> list2 = new ArrayList<>();List<AA> list3 = new ArrayList<>();List<BB> list4 = new ArrayList<>();List<CC> list5 = new ArrayList<>();//如果是 List<?> c ,可以接受任意的泛型类型printCollection1(list1);printCollection1(list2);printCollection1(list3);printCollection1(list4);printCollection1(list5);//List<? extends AA> c: 表示 上限,可以接受 AA或者AA子类// printCollection2(list1);//×// printCollection2(list2);//×printCollection2(list3);//√printCollection2(list4);//√printCollection2(list5);//√//List<? super AA> c: 支持AA类以及AA类的父类,不限于直接父类printCollection3(list1);//√//printCollection3(list2);//×printCollection3(list3);//√//printCollection3(list4);//×//printCollection3(list5);//×//冒泡排序//插入排序//....}// ? extends AA 表示 上限,可以接受 AA或者AA子类public static void printCollection2(List<? extends AA> c) {for (Object object : c) {System.out.println(object);}}//说明: List<?> 表示 任意的泛型类型都可以接受public static void printCollection1(List<?> c) {for (Object object : c) { // 通配符,取出时,就是ObjectSystem.out.println(object);}}// ? super 子类类名AA:支持AA类以及AA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 object : c) {System.out.println(object);}}}class AA {}class BB extends AA {}class CC extends BB {}
9. JUnit 单元测试类
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,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-> JUnit
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
public class JUnit_ {public static void main(String[] args) {//传统方式//new JUnit_().m1();//new JUnit_().m2();}@Testpublic void m1() {System.out.println("m1方法被调用");}@Testpublic void m2() {System.out.println("m2方法被调用");}@Testpublic void m3() {System.out.println("m3方法被调用");}}
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10. 练习
Dao
/*** 定义个泛型类 DAO<T>,在其中定义一个Map 成员变量,Map 的键为 String 类型,值为 T 类型。* ** * 分别创建以下方法:* * (1) public void save(String id,T entity): 保存 T 类型的对象到 Map 成员变量中* * (2) public T get(String id):从 map 中获取 id 对应的对象* * (3) public void update(String id,T entity):替换 map 中key为id的内容,改为 entity 对象* * (4) public List<T> list():返回 map 中存放的所有 T 对象* * (5) public void delete(String id):删除指定 id 对象*/public class DAO<T> {//泛型类private Map<String, T> map = new HashMap<>();public T get(String id) {return map.get(id);}public void update(String id,T entity) {map.put(id, entity);}//返回 map 中存放的所有 T 对象//遍历map [k-v],将map的 所有value(T entity),封装到ArrayList返回即可public List<T> list() {//创建 ArraylistList<T> list = new ArrayList<>();//遍历mapSet<String> keySet = map.keySet();for (String key : keySet) {//map.get(key) 返回就是 User对象->ArrayListlist.add(map.get(key));//也可以直接使用本类的 get(String id)}return list;}public void delete(String id) {map.remove(id);}public void save(String id,T entity) {//把entity保存到mapmap.put(id, entity);}}
Test
public class Homework01 {public static void main(String[] args) {}@Testpublic void testList() {//说明//这里我们给T 指定类型是UserDAO<User> dao = new DAO<>();dao.save("001", new User(1,10,"jack"));dao.save("002", new User(2,18,"king"));dao.save("003", new User(3,38,"smith"));List<User> list = dao.list();System.out.println("list=" + list);dao.update("003", new User(3, 58, "milan"));dao.delete("001");//删除System.out.println("===修改后====");list = dao.list();System.out.println("list=" + list);System.out.println("id=003 " + dao.get("003"));//milan}}
User
public 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;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"id=" + id +", age=" + age +", name='" + name + '\'' +'}';}}
