java泛型背后是什么

這一節(jié)主要講的內(nèi)容是java中泛型的應(yīng)用弥奸,通過該篇讓大家更好地理解泛型,以及面試中經(jīng)常說的泛型類型擦除是什么概念沙绝,今天就帶著這幾個(gè)問題一起看下:

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:


image.png

這里可以看出來在代碼編寫階段就已經(jīng)報(bào)錯(cuò)了债查,不能往string類型的集合中添加int類型的數(shù)據(jù)。

那可不可以往List集合中添加多個(gè)類型的數(shù)據(jù)呢亲茅,答案是可以的,其實(shí)我們可以把list集合當(dāng)成普通的類也是沒問題的狗准,那么就有下面的代碼:


image.png

從這里可以看出來克锣,不定義泛型也是可以往集合中添加數(shù)據(jù)的,所以說泛型只是一種類型的規(guī)范腔长,在代碼編寫階段起一種限制袭祟。

下面我們通過例子來介紹泛型背后數(shù)據(jù)是什么類型

public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

上面定義了一個(gè)泛型的類,然后我們通過反射獲取屬性和getValue方法返回的數(shù)據(jù)類型:


image.png
image.png

從日志上看到通過反射獲取到的屬性是Object類型的捞附,在方法中返回的是string類型巾乳,因此咋們可以思考在getValue方法里面實(shí)際是做了個(gè)強(qiáng)轉(zhuǎn)的動(dòng)作,將object類型的value強(qiáng)轉(zhuǎn)成string類型鸟召。是的想鹰,沒錯(cuò),因?yàn)榉盒椭皇菫榱思s束我們規(guī)范代碼药版,而對(duì)于編譯完之后的class交給虛擬機(jī)后,對(duì)于虛擬機(jī)它是沒有泛型的說法的喻犁,所有的泛型在它看來都是object類型槽片,因此泛型擦除是對(duì)于虛擬機(jī)而言的何缓。

下面我們?cè)賮砜匆环N泛型結(jié)構(gòu):

image.png

這里我將泛型加了個(gè)關(guān)鍵字extends,對(duì)于泛型寫得多的伙伴們來說还栓,extends是約束了泛型是向下繼承的碌廓,最后我們通過反射獲取value的類型是String類型的,因此這里也不難看出剩盒,加extends關(guān)鍵字其實(shí)最終目的是約束泛型是屬于哪一類的谷婆。所以我們?cè)诰帉懘a的時(shí)候如果沒有向下兼容類型,會(huì)警告錯(cuò)誤的:
image.png

大家有沒有想過為啥要用泛型呢辽聊,既然說了泛型其實(shí)對(duì)于jvm來說都是Object類型的纪挎,那咱們直接將類型定義成Object不就是的了,這種做法是可以跟匆,但是在拿到Object類型值之后异袄,自己還得強(qiáng)轉(zhuǎn),因此泛型減少了代碼的強(qiáng)轉(zhuǎn)工作玛臂,而將這些工作交給了虛擬機(jī)烤蜕。
比如下面我們沒有定義泛型的例子:


image.png

勢(shì)必在getValue的時(shí)候代碼有個(gè)強(qiáng)轉(zhuǎn)的過程,因此在能用泛型的時(shí)候迹冤,盡量用泛型來寫讽营,而且我認(rèn)為一個(gè)好的架構(gòu)師,業(yè)務(wù)的抽取是離不開泛型的定義泡徙。

常見的泛型主要有作用在普通類上面橱鹏,作用在抽象類、接口锋勺、靜態(tài)或非靜態(tài)方法上蚀瘸。

類上面的泛型

比如實(shí)際項(xiàng)目中,我們經(jīng)常會(huì)遇到服務(wù)端返回的接口中都有errMsg庶橱、status等公共返回信息贮勃,而變動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是data信息,因此我們可以抽取公共的BaseBean

public class BaseBean<T> {
    public String errMsg;
    public T data;
    public int status;
}

抽象類或接口上的泛型

//抽象類泛型
public abstract class BaseAdapter<T> {
    List<T> DATAS;
}
//接口泛型
public interface Factory<T> {
    T create();
}
//方法泛型
public static <T> T getData() {
    return null;
}

多元泛型

public interface Base<K, V> {
    void setKey(K k);

    V getValue();
}

泛型二級(jí)抽象類或接口

public interface BaseCommon<K extends Common1, V> extends Base<K, V> {
}
//或抽象類
public abstract class BaseCommon<K extends Common1, V> implements Base<K, V> {
}

抽象里面包含抽象

public interface Base<K, V> {
   //    void setKey(K k);
//
//    V getValue();
   void addNode(Map<K, V> map);

   Map<K, V> getNode(int index);
}

public abstract class BaseCommon<K, V> implements Base<K, V> {
   //多重泛型
   LinkedList<Map<K, V>> DATAS = new LinkedList<>();

   @Override
   public void addNode(Map<K, V> map) {
       DATAS.addLast(map);
   }

   @Override
   public Map<K, V> getNode(int index) {
       return DATAS.get(index);
   }

}

<?>通配符
<?>通配符<T>區(qū)別是<?>在你不知道泛型類型的時(shí)候苏章,可以用<?>通配符來定義寂嘉,下面通過一個(gè)例子來看看<?>的用處:

//定義了一個(gè)普通類
public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

//用來定義泛型的
public class Common1 extends Common {
}

image.png

在定義的時(shí)候?qū)ommon的泛型指向Common1的泛型,可以看到直接提示有問題枫绅,這里可以想泉孩,雖然Common1是繼承自Common的,但是并不代表BaseBean之間是等量的并淋,在開篇也講過寓搬,如果泛型傳入的是什么類型,那么在BaseBean中的getValue返回的類型就是什么县耽,因此可以想兩個(gè)不同的泛型類肯定是不等價(jià)的句喷,但是如果我這里寫呢:

public static void main(String[] args) {
    BaseBean<Common> commonBaseBean = new BaseBean<>();
    //通配符定義就沒有問題
    BaseBean<?> common1BaseBean = commonBaseBean;
    try {
        //通過反射猜測(cè)setValue的參數(shù)是Object類型的
        Method setValue = common1BaseBean.getClass().getDeclaredMethod("setValue", Object.class);
        setValue.invoke(common1BaseBean, "123");
        Object value = common1BaseBean.getValue();
        System.out.println("result:" + value);
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvocationTargetException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

在上面如果定義的泛型是通配符是可以等價(jià)的镣典,因?yàn)榇藭r(shí)的setValue的參數(shù)是Object類型,所以能直接將上面定義的泛型賦給通配符的BaseBean唾琼。

通配符不能定義在類上面兄春、接口或方法上,只能作用在方法的參數(shù)上

image.png

其他的幾種情況自己去嘗試锡溯,正確的使用通配符:

public void setClass(Class<?> class){
    //todo
}

<T extends >赶舆、<T super >、<? extends >祭饭、<? super >
<T extends **>表示上限泛型芜茵、<T super **>表示下限泛型
為了演示這兩個(gè)通配符的作用,增加了一個(gè)類:

image.png

//新增加的一個(gè)BaseCommon
public class Common extends BaseCommon{
}
image.png

第二個(gè)定義的泛型是不合法的甜癞,因?yàn)锽aseCommon是Common的父類夕晓,超出了Common的類型范圍。

<T super >不能作用在類悠咱、接口蒸辆、方法上,只能通過方法傳參來定義泛型
在BaseBean里面定義了個(gè)方法:

public void add(Class<? super Common> clazz) {
}
image.png

可以看到當(dāng)傳進(jìn)去的是Common1.class的時(shí)候是不合法的析既,因?yàn)樵赼dd方法中需要傳入Common父類的字節(jié)碼對(duì)象躬贡,而Common1是繼承自Common,所以直接不合法眼坏。

在實(shí)際開發(fā)中其實(shí)知道什么時(shí)候定義什么類型的泛型就ok拂玻,在mvp實(shí)際案例中泛型用得比較廣泛,大家可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目來找找泛型的感覺宰译,只是面試的時(shí)候需要理解類型擦除是針對(duì)誰(shuí)而言的檐蚜。

類型擦除
其實(shí)在開篇的時(shí)候已經(jīng)通過例子說明了,通過反射繞開泛型的定義沿侈,也說明了類中定義的泛型最終是以O(shè)bject被jvm執(zhí)行闯第。所有的泛型在jvm中執(zhí)行的時(shí)候,都是以O(shè)bject對(duì)象存在的缀拭,加泛型只是為了一種代碼的規(guī)范咳短,避免了開發(fā)過程中再次強(qiáng)轉(zhuǎn)。
泛型信息只存在于代碼編譯階段蛛淋,在進(jìn)入 JVM 之前咙好,與泛型相關(guān)的信息會(huì)被擦除掉,專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫做類型擦除褐荷。

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