当前页面: 开发资料首页 → J2SE 专题 → J2SE5.0新特性之范型编程
摘要: J2SE5.0新特性之范型编程
J2SE5.0新特性之范型编程<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
晁岳攀 smallnest@163.com
本章主要参考sun公司文档。
C++程序员对范型编程肯定不陌生,尤其在STL大行其道的时候,C#2.0也将实现范型编程的功能。Java也不甘示弱,也推出了范型编程的语言新特性。
1.一个简单的范型示例
在以前,你可能遇到过这样的代码:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>List list = new LinkedList();
list.add(“麻省理工”);
list.add(“普林斯顿”);
list.add(“伯克利”);
String name = (String)list.iterator.next();
</td></tr></table>注意,第三行需要强制转换。而使用范型:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>List
list.add(“麻省理工”);
list.add(“普林斯顿”);
list.add(“伯克利”);
String name = list.iterator.next();
</td></tr></table>这里将list声明成String类型的List。List是有一个类型参数的范型接口。这个例子中类型参数是String。
2.定义简单的范型
看j2se5.0中List和Iterator接口的实现(片断):
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public interface List
{
void add(E x);
Iterator
}
public interface Iterator
{
E next();
boolean hasNext();
}
上面的代码我们比较熟悉,但是其中增加了尖括号。尖括号中的内容定义了接口List和Iterator的形式类型参数。类型参数可以用在范型声明中,如类和接口的声明。
一旦声明了范型,你就可以使用它。在上面的例子中使用了List
不管List
List
List
System.out.println(list1.getClass()==list2.getClass());
</td></tr></table>输出结果为true。
一般来说,形式类型参数都是大写,尽量使用单个字母,许多容器类都使用E作为参数。
3.范型和继承
考虑下面的代码,你认为它会出错吗?
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>String s = “smallnest@163.com”;
Object o = s:
</td></tr></table>当然,String类继承Object类,这样做不会出错。但下面的代码呢?
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>List
List
</td></tr></table>编译出错!
是的,List
4.通配符
考虑下面一个方法:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public void printCollection(Collection
{
for(Object o:c)
{
System.out.printf(“%s%n”,o);
}
}
</td></tr></table>事实上,上面这个方法并不通用,它只能打印Collection
为了解决这个问题,可以使用通配符:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public void printCollection(Collection<?> c)
{
for(Object o:c)
{
System.out.printf(“%s%n”,o);
}
}
</td></tr></table>Collection<?>被称作未知类型的集合。问号代表各种类型。
上面的读取集合中的数据时,我们采用Object类型。这样做时可以的,因为不管未知类型最终代表何种类型,它的数据都继承Object类,那么再考虑一下下面的代码:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>Collection<?> c = new ArrayList
c.add(new Object()); //!!!!
</td></tr></table>这样做时错误的,因为我们不知道?代表何种类型,所以我们不能直接将Object增加到集合中,这会出现类型不匹配的情况。
5.有限制的通配符
考虑下面的代码
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>class Man
{
public String name = “”;
}
class GoodMan extends Man
{
public String name = “”
}
class BadMan extends Man
{
public String name = “”
}
考虑下面的范型方法:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public void printName(List
{
for(Man man:men)
{
System.out.println(“姓名:” + man.name);
}
}
</td></tr></table>这个范型方法只能显示List
public void printName(List<? extends Man> men)
{
for(Man man:men)
{
System.out.println(“姓名:” + man.name);
}
}
</td></tr></table>这里使用? extends Man代替Man,表明接受任何Man的子类做为参数。
和前面的代码类似,下面的代码也是不正确的:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public void adman(List<? extends Man> men)
{
GoodMan good = new GoodMan();
good.name = “晁岳攀”;
men.add(good);
}
</td></tr></table>原因也很简单,因为?代表一切继承Man的类,你并不能保证就一定时GoodMan类。
和这种用法类似:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public void adman(List<? super GoodMan> men)
{
GoodMan good = new GoodMan();
good.name = “晁岳攀”;
men.add(good);
}
</td></tr></table>6.范型方法
考虑下面的代码,我们将一个数组的内容加到一个集合中
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public void copyArrayToCollection(Man[] men, Collection<?>c)
{
for(Man man:men)
{
c.add(man);
}
}
</td></tr></table>这段代码时错的!
因为我们并不知道集合C的类型,所以不能将Man类型的数据加到集合中。
可以使用范型方法解决:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>public
{
for(T man:men)
{
c.add(man);
}
}
</td></tr></table>这里T时一个形式类型参数。
何时该采用通用方法?何时该采用通配符?
考虑下面的例子:
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>interface Collection
{
public boolean containsAll(Collection<?> c);
public boolean addAll(Collection<? extends E> c);
}
</td></tr></table>改写成通用方法
<table class=MsoTableGrid style="BACKGROUND: #cccccc; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-yfti-tbllook: 480; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes; mso-yfti-lastrow: yes"> <td style="BORDER-RIGHT: #d4d0c8; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #d4d0c8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 426.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=568>interface Collection
{
public
public
}
</td></tr></table>然而,在这里每个方法T只使用了一次,返回值不依赖形式参数,其他参数也不依赖形式参数。这说明实参被用作多态,这种情况下就应该用通配符。