I学霸官方免费教程三十：Java基础教程之泛型

泛型

先给大家举个例子；如现在有一家工厂，可以生产手机，也可以生产电脑。以后还可能生产其他产品。
如果给某个工厂加上了泛型，就规定了这个工厂只能生产手机或电脑，不能再生产其他产品了。

实例：
package generic;
/**
 * 产品枚举Product
 * @author 学霸联盟 - 赵灿
 */
public enum Product {
	手机,电脑
}

package generic;
/**
 * 手机类Phone
 * @author 学霸联盟 - 赵灿
 */
public class Phone {
	/**
	 * 拨打电话的方法call
	 */
	public void call(){
		System.out.println("拨打电话");
	}
}

package generic;
/**
 * 电脑类Computer
 * @author 学霸联盟 - 赵灿
 */
public class Computer {
	/**
	 * 编写代码的方法
	 */
	public void coding() {
		System.out.println("编写代码");
	}
}

package generic;
/**
 * 普通工厂类Factory：用于和泛型工厂类做对比
 * @author 学霸联盟 - 赵灿
 */
public class Factory {
	/**
	 * 创建返回值类型为Object[]，功能是生产多个产品对象
	 * 由于存在多种产品类型，所以返回值取所有产品共同的父类型Objec的数组
	 */
	public Object[] getProduct(){
		// 创建长度为2的Object类型的一维数组，可以存储手机，也可以存放电脑
		Object[] products = new Object[2];
		// 创建手机对象，存入数组下标为0的位置
		products[0] = new Phone();
		// 创建电脑对象，存入数组下标为1的位置
		products[1] = new Computer();
		// 返回数组products
		return products;
	}
	
	/**
	 * 创建根据参数值获取相应的产品
	 * 如果以后需要使用该方法创建其他产品，还要在switch语句中增加case语句，拓展性差
	 */
	public Object[] getProduct(Product productType){
		// 创建长度为2的Object类型的一维数组，可以存储手机，也可以存放电脑
		Object[] products = new Object[2];
		switch (productType) {
		case 手机:
			// 创建手机对象，存入数组下标为0的位置
			products[0] = new Phone();
			/*
			 * 即使productType的值为手机，此处依然可以存入电脑对象
			 * 如果此处误创建成Computer对象，获取时极有可能被误转为Phone类型
			 * 从而导致类型转换异常，健壮性（安全性）差
			 */
			products[1] = new Computer();
			break;
		case 电脑:
			// 创建两个Computer对象存入数组
			products[0] = new Computer();
			products[1] = new Computer();
			break;
		}
		// 返回数组products
		return products;
	}
}

package generic;
import java.lang.reflect.Array;
/**
 * 泛型工厂类GenericFactory<T>：用于演示泛型
 * 其中T是类型GenericFactory类的形参
 * 使用类型GenericFactory可以传入一个类型（类名）作为实参
 * 在类型GenericFactory的内部便可以将T作为数据类型使用
 * 例如：GenericFactory<String>这样编译后类中所有的T都会被替换为String
 * 
 * T在这里一般称作占位符，也可以是其他的任意符合标识符命名规则的符号
 * 常用的为T和E，T：type(类型)首字母；E：element(元素)首字母
 * 
 * 如果需要使用多个泛型，占位符中间使用英文格式的逗号隔开
 * 例如：GenericFactory<T,E>
 * 使用时也是按照位置顺序对应传入
 * 例如：GenericFactory<String,Integer>
 * 其类中所有的T都会被替换成String，所有的E都会被替换成Integer
 * 
 * @author 学霸联盟 - 赵灿
 */
public class GenericFactory<T> {
	/**
	 * 声明一个返回值类型为T[](T类型的数组)，参数为Class类型对象的方法
	 * 该方法用于获取工厂的产品
	 */
	public T[] getProduct(Class<T> cls){
		//创建一个长度为2，T类型的数组t；初学的同学知道以下代码的作用即可
		T[] t = (T[]) Array.newInstance(cls, 2);
		try {
			//创建类型T的对象；等价于 t = new T();
			t[0] = cls.newInstance();
			t[1] = cls.newInstance();
		} catch (InstantiationException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		//返回对象t
		return t;
	}
}

package generic;
/**
 * 泛型测试类GenericTest
 * 用于测试和对比两种工厂的使用
 * @author 学霸联盟 - 赵灿
 */
public class GenericTest {
	public static void main(String[] args) {
		//创建普通工厂对象f
		Factory f = new Factory();
		//通过工厂f的getProduct方法获取的产品数组是Object类型的数组
//所以这个数组中可能存储着多种产品
		Object[] products = f.getProduct(Product.手机);
		//当从数组中取出产品时是Object类型的，需要强制类型转换
		Phone fp = (Phone)products[0];
		//使用手机对象fp调用拨打电话的方法call
		fp.call();
		/*
		 * 我们知道此时下标为1处的产品是电脑
		 * 如果使用者不知道产品数组中存储的是什么类型的产品时，依然将其强制转换成手机类型
		 * Phone fp = (Phone)products[1];这时就会出现类型转换异常
		 */
		Computer fc = (Computer)products[1];
		fc.coding();
		System.out.println("--------------");

		/*
		 * 创建泛型工厂对象phoneFactory，泛型工厂的参数T位置传入Phone
		 * 那么工厂phoneFactory变只能生产手机，不能再生产电脑
		 * 如果想要生产电脑则需要，另外创建生产电脑的工厂
		 */
		GenericFactory<Phone> phoneFactory = new GenericFactory<Phone>();
		//通过泛型工厂phoneFactory生产手机，参数只能传入Phone.class
		Phone[] phone = phoneFactory.getProduct(Phone.class);
		phone[0].call();
		//创建电脑工厂，只能生产电脑
		GenericFactory<Computer> computerFactory = new GenericFactory<Computer>();
		Computer[] computer = computerFactory.getProduct(Computer.class);
		computer[0].coding();
	}
}
运行结果：
拨打电话
编写代码
--------------
拨打电话
编写代码

小结：

使用父类型数组存储子类对象
优点：可以存储任何一种子类型
缺点：从数组中获取对象，并调用子类中特有方法时，需要强制类型转换
存在类型转换异常的风险
使用泛型数组
优点：获取对象无限强制类型转换，也就不存在类型转换异常的风险
类型的扩展性好
缺点：创建泛型相关的实例麻烦
使用时，泛型一旦传入参数，类型就固定了，导致类型单一（例如，上面的两个泛型工厂，可以看出两个不同的类型）


泛型相当于给类型加上一个参数，类似带参数的方法，方法的形参是声明某种数据类型的变量，使用小括号将参数括起来，传入的实参是某种数据类型的值或对象，在方法内便可以使用参数变量；而类型的形参只是一个占位符，使用尖括号括起来，传入的实参为类型（类名），在类的内部便可以将占位符作为数据类型使用；这就是泛型。
泛型应用最多的是集合。

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