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Java泛型集合哪些

归档日期:06-24       文本归类:泛型类      文章编辑:爱尚语录

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  展开全部泛型(Generic type 或者 generics)是对 Java 语言的类型系统的一种扩展,以支持创建可以按类型进行参数化的类。可以把类型参数看作是使用参数化类型时指定的类型的一个占位符,就像方法的形式参数是运行时传递的值的占位符一样。

  可以在集合框架(Collection framework)中看到泛型的动机。例如,Map 类允许您向一个 Map 添加任意类的对象,即使最常见的情况是在给定映射(map)中保存某个特定类型(比如 String)的对象。

  因为 Map.get() 被定义为返回 Object,所以一般必须将 Map.get() 的结果强制类型转换为期望的类型,如下面的代码所示:

  要让程序通过编译,必须将 get() 的结果强制类型转换为 String,并且希望结果真的是一个 String。但是有可能某人已经在该映射中保存了不是 String 的东西,这样的话,上面的代码将会抛出 ClassCastException。

  理想情况下,您可能会得出这样一个观点,即 m 是一个 Map,它将 String 键映射到 String 值。这可以让您消除代码中的强制类型转换,同时获得一个附加的类型检查层,该检查层可以防止有人将错误类型的键或值保存在集合中。这就是泛型所做的工作。

  Java 语言中引入泛型是一个较大的功能增强。不仅语言、类型系统和编译器有了较大的变化,以支持泛型,而且类库也进行了大翻修,所以许多重要的类,比如集合框架,都已经成为泛型化的了。这带来了很多好处:

  类型安全。 泛型的主要目标是提高 Java 程序的类型安全。通过知道使用泛型定义的变量的类型限制,编译器可以在一个高得多的程度上验证类型假设。没有泛型,这些假设就只存在于程序员的头脑中(或者如果幸运的话,还存在于代码注释中)。

  Java 程序中的一种流行技术是定义这样的集合,即它的元素或键是公共类型的,比如“String 列表”或者“String 到 String 的映射”。通过在变量声明中捕获这一附加的类型信息,泛型允许编译器实施这些附加的类型约束。类型错误现在就可以在编译时被捕获了,而不是在运行时当作 ClassCastException 展示出来。将类型检查从运行时挪到编译时有助于您更容易找到错误,并可提高程序的可靠性。

  消除强制类型转换。 泛型的一个附带好处是,消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读,并且减少了出错机会。

  尽管减少强制类型转换可以降低使用泛型类的代码的罗嗦程度,但是声明泛型变量会带来相应的罗嗦。比较下面两个代码例子。

  在简单的程序中使用一次泛型变量不会降低罗嗦程度。但是对于多次使用泛型变量的大型程序来说,则可以累积起来降低罗嗦程度。

  潜在的性能收益。 泛型为较大的优化带来可能。在泛型的初始实现中,编译器将强制类型转换(没有泛型的话,程序员会指定这些强制类型转换)插入生成的字节码中。但是更多类型信息可用于编译器这一事实,为未来版本的 JVM 的优化带来可能。

  由于泛型的实现方式,支持泛型(几乎)不需要 JVM 或类文件更改。所有工作都在编译器中完成,编译器生成类似于没有泛型(和强制类型转换)时所写的代码,只是更能确保类型安全而已。

  泛型的许多最佳例子都来自集合框架,因为泛型让您在保存在集合中的元素上指定类型约束。考虑这个使用 Map 类的例子,其中涉及一定程度的优化,即 Map.get() 返回的结果将确实是一个 String:

  如果有人已经在映射中放置了不是 String 的其他东西,上面的代码将会抛出 ClassCastException。泛型允许您表达这样的类型约束,即 m 是一个将 String 键映射到 String 值的 Map。这可以消除代码中的强制类型转换,同时获得一个附加的类型检查层,这个检查层可以防止有人将错误类型的键或值保存在集合中。

  下面的代码示例展示了 JDK 5.0 中集合框架中的 Map 接口的定义的一部分:

  类型参数 K 和 V 在类级别的规格说明,表示在声明一个 Map 类型的变量时指定的类型的占位符。

  为了赢得使用泛型的好处,必须在定义或实例化 Map 类型的变量时为 K 和 V 提供具体的值。以一种相对直观的方式做这件事:

  当使用 Map 的泛型化版本时,您不再需要将 Map.get() 的结果强制类型转换为 String,因为编译器知道 get() 将返回一个 String。

  在使用泛型的版本中并没有减少键盘录入;实际上,比使用强制类型转换的版本需要做更多键入。使用泛型只是带来了附加的类型安全。因为编译器知道关于您将放进 Map 中的键和值的类型的更多信息,所以类型检查从执行时挪到了编译时,这会提高可靠性并加快开发速度。

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