java基础-泛型2

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6 类型推测

　　java编译器能够检查所有的方法调用和对应的声明来决定类型的实参，即类型推测，类型的推测算法推测满足所有参数的最具体类型，如下例所示：

//泛型方法的声明

static <T> T pick(T a1, T a2) { return a2; }

//调用该方法，根据赋值对象的类型，推测泛型方法的类型参数为Serializable

//String和ArrayList<T>都实现接口Serializable，后者是最具体的类型

Serializable s = pick("d", new ArrayList<String>());

6.1 泛型方法的类型推测

　　类型的推测可以使泛型方法的使用语法和普通的方法一样，不必指定尖括号内的类型，如上述例子。

6.2 泛型类的类型推测

　　对于泛型类的使用，java编译器也可以进行类型的推测，因此调用泛型类时，可以不用指定尖括号内的类型参数，不过尖括号不可省略，之前的总结已经提到，空的尖括号又叫钻石（中文怪怪的），如下例所示：

//以下用法没有指定类型参数，尖括号为空

Map<String, List<String>> myMap = new HashMap<>();

//注意，空的简括号不能省略，如下代码编译器会发出警告

Map<String, List<String>> myMap = new HashMap();

　　上述代码中的第二个赋值语句中new HashMap() 实际是用的原始类型。

6.3 非泛型类的泛型构造器的类型参数推测

　　无论是泛型还是非泛型的类都可以使用泛型的构造器，如方法一样。

//类定义

class MyClass<X> {

  <T> MyClass(T t) {

    // ...

  }

}

//以下是实例化以上类的表达式

new MyClass<Integer>("")

　　以上代码中的实例化表达式虽然没有指定构造器的类型参数，但是可以根据传入的参数推测其类型参数为String。

　　java7以前的版本能够推测出构造其的参数类型，而java7以后，使用钻石的语法也推测泛型类的参数类型。

　　需要注意的是，类型参数的推测算法只会使用传入的参数，目的类型或者和明显的返回类型来推测类型。

6.4 目的类型

　　java编译器充分利用了目的类型来推测泛型方法或者类的类型参数，如下例：

//Collections中的一个方法的声明如下

static <T> List<T> emptyList();

//现在调用该方法

List<String> listOne = Collections.emptyList();

　　以上中的第二个语句中，listOne变量类型为List<string>，就是目的类型，所以需要方法emptyList的返回类型也必须是List<Stirng>，这样可以推测泛型方法声明中的T为String，java7和8都可以实现这样的推测，当然你可以在调用泛型方法时指明方括号中的类型参数。

　　值得注意的是java7中方法的参数还不属于目的类型，而java8则把方法参数加入目的类型，如下例所示：

//如下方法接受的参数为List<String>

void processStringList(List<String> stringList) {

    // process stringList

}

//Collections中的emptyList方法的签名如下

static <T> List<T> emptyList();

//java7中，下列调用语句的编译会报错，而java8则不存在这样的问题

processStringList(Collections.emptyList());

7 通配符

　　在泛型的代码中问号(?)代表通配符，代表未知的类型，通配符可以用在许多场合，可用作参数，字段，返回值的类型，但是通配符不能用作方法调用，泛型实例的创建和父类型的实参。

7.1 上限通配符

　　利用上限通配符可以放松对变量的限制。

　　上限通配符的声明方法如下例所示：

public static void process(List<? extends Foo> list) { /* ... */ }

　　上述声明的方法，的泛型参数使用了上限通配符，通配符"?"加extends关键词后跟其上限，此处的extends类似于通常意义上的extends和implements，意思是该方法是针对于Number类型的子类型，包括Integer，Float等的列表。

　　通配符<? extends Foo>匹配所有的Foo的子类型和Foo类型自身。

7.2 无限制通配符

　　无限制通配符就是简单的"?"，如List<?>就代表未知类型的列表，以下两种情况适合使用无限制通配符：

声明一个要用到继承的Object类中的方法时
当代码中需要用到不依赖于类型参数的泛型类的方法时，如List.size或者List.clear，而Class<?> 经常被用到，因为Class<T>中的许多方法是不依赖于类型参数T的。

以下例子很好的说明使用Object类中的方法时使用无限制通配符的好处：

//普通的方法声明

public static void printList(List<Object> list) {

    for (Object elem : list)

        System.out.println(elem + " ");

    System.out.println();

}

//使用通配符的泛型作为方法参数，该方法的参数能够传入任何类型的列表（List）

public static void printList(List<?> list) {

    for (Object elem: list)

        System.out.print(elem + " ");

    System.out.println();

}

　　注意：既然定义了列表List<?>的类型的广泛性，就要承担广泛性的造成的后果，在方法声明中，只能对List<?>类型的变量插入null，因为你无法预知传入方法的类型变量，而List<Object>作为参数则可以插入任何类型的对象。

7.3 下限通配符

　　与上限通配符类似，下限通配符指定了类型参数的下限，未知的类型必须是指定类型的父类型，下限通配符的写法：<? super A>，此处关键词为super。

　　注意：不能同时指定上限和下限。

7.4 通配符和子类型

　　之前提到过，泛型之间的关系不仅仅是由他们的类型实参决定的，如不能说List<Number>就是List<Integer>的父类，不过使用通配符可以构成如下关系：

　　箭头表示“是其子类型”的关系，如List<Integer>是List<? extends Integer>的子类型，可以这样理解：List<Integer>是一种List<? extends Integer>。

7.5 通配符的捕获与辅助方法

　　有时候编译器会推测通配符的类型，如果一个字段的类型被定义为List<?>，当运算一个表达式的时候，编译器会从代码中推测该字段为一个特定的类型，这就叫通配符的捕获。

import java.util.List;

public class WildcardError {

    void foo(List<?> i) {

        i.set(0, i.get(0));

    }

}

　　上述代码会编译出错，foo方法调用List.set(int，E)，编译器首先将set方法内作为参数的i视为Object类型，无法判断将要插入的对象类型是否和目标列表类型是否一致，所以编译不能通过。

　　此时可以加入一个辅助方法，使其能能够顺利通过编译：

public class WildcardFixed {

    void foo(List<?> i) {

        fooHelper(i);

    }

    // 创建辅助方法，调用该方法可以通过类型推测来实现通配符的捕获

    private <T> void fooHelper(List<T> l) {

        l.set(0, l.get(0));

    }

}

　　再来看一下一个例子：

import java.util.List;

public class WildcardErrorBad {

    void swapFirst(List<? extends Number> l1, List<? extends Number> l2) {

      Number temp = l1.get(0);

      l1.set(0, l2.get(0));

      l2.set(0, temp);

    }

}

　　上述代码中的方法功能是将两个列表的首个元素交换，然而无法判断两个传入的实参的类型参数是否兼容，所以，无法编译通过，此处代码本质上就是错误的，没有相应的辅助方法。

7.6 通配符使用原则

　　泛型的使用有一点让人疑惑的就是不知道什么时候该用上限通配符，什么时候使用下限通配符，一下是几点原则：

　　为了说明问题，先列出两种变量1）In变量：作为代码中的数据来源，比如复制的方法copy(src,dest)中的src参数就是in变量,；2）out变量，在代码中用来存储数据作为他用，如copy(src,dest)中的dest参数就是out变量。变量列出之后，说原则：

in变量使用上限通配符，使用extends关键词
out变量使用下限通配符，使用super关键词
当需要使用的in变量可以通过Object类中的方法访问时，使用无限制通配符
当代码中既需要访问的变量既要当做in变量使用，又要当做out变量使用时，不要使用通配符

　　上述原则不试用与方法的返回类型，不建议在返回类型中使用通配符，否则将必须处理通配符的问题。