泛型Generic

泛型是JDK5新增的項目

特性

帶泛型的結構在實例化時，可以指明具體的泛型類型，類似於貼<標籤>
指明完後，使用到類的地方全都換成該泛型
用一個比喻，我自訂一個帶<>泛型的校車類，當實例化具體的校車A時，在<>中指明上裝的都是<北一女學生>，那裝進去的就只能是北一女學生，
當我對這台校車A進行各種操作時，就不用考慮裡面人是啥種類(以前都用Object盛裝，然後操作時還要先instanceOf確認種類再強轉)，現在跟校車A牽扯的通通都是<北一女學生>不用囉嗦
承上例，我也可以實例化另一台校車B<建中男學生>。一個優勢在於我規劃校車這個類時，先不用考慮具體要裝的是啥類而用泛型，用這個泛型先寫好通用的方法，留著空給實例化時再去決定實際調用的類

使用範例

// 造一個指明泛型為Integer, String的Map
HashMap<Integer, String> stringHashMap = new HashMap<Integer, String>();
stringHashMap.put(1, "小名");
stringHashMap.put(2, "老王");
stringHashMap.put(3, "阿洲"); // 此時如果想放進非Integer,String的東西則報錯

// 轉成EntrySet，叫Map.Entry是因為Entry是一個內部接口
Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = stringHashMap.entrySet();
// 通通都自動帶入泛型，而不用再去判斷種類或強轉
// 試著遍歷
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = entries.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    Map.Entry<Integer, String> next = iterator.next();
    Integer key = next.getKey();
    String value = next.getValue();
    System.out.println(key + "=>" + value);
}

聲明

集合接口或集合類都天生帶有泛型的結構，自建的類或接口也能聲明泛型
泛型類可能有多個參數，可以都放在<>內用",“隔開，例如:<E1, E2, E3>
聲明構造器時不用寫泛型
靜態方法不能使用類的泛型(因為泛型在實例化時才決定，當能不能跟static共存)
異常類不能聲明為泛型(因為它祖宗就沒有<>，繼承再怎樣都生不出來)

實例化

實例化時，指定的泛型必須是一個實際類，不能是基本數據類型(有需要就用包裝類)
泛型可以嵌套使用
帶泛型的接口或類在實例化時如果不指定泛型，就當作Object處理，但不等價於Object
要嘛一路都用泛型，要嘛都不要用

泛型方法

在方法中出現了泛型的結構，泛形參數與類的泛型無關

我是為了寫一個"各種類"都能丟進來用的方法，舉例:

public static <E> List<E> copyFromArrayToList(E[] arr) {
    ArrayList<E> arrayList = new ArrayList<>();
    for (E e : arr) {
        arrayList.add(e);
    }
    return arrayList;
}

如果不在方法前加<E>指明它是泛型方法，系統會把我的形參(E[] arr)的E[]看成一個自訂類。但我這裡要的效果是"E可以是int數組或String數組…等等都能放進來"的意思
所以泛型方法可以是靜態的，因為是在調用時就指明到底是哪個類了

繼承泛型類

泛型不同的引用不能相互賦值，即使本來是父子類關係，例如:List<Object> 跟List<String> 已經生殖隔離了，但可以用通配符”?“再把他們搞回一家人
但如果<>內泛型類一樣，外面是多態關係則無所謂，就是多態的一種體現
子類繼承泛型類時，可以選擇保留或不保留泛型；父類有多個泛型時可以選擇保留任意數量
子類可以選擇用更小的範圍取代父類的泛型，例如原本是<T>，繼承時改成<String>把範圍鎖死

通配符

<?>相當於所有泛型的父類

public void test2() {
    List<Object> list1 = new ArrayList<>();
    List<String> list2 = new ArrayList<>();
    // list=list2; // 報錯
    list1.add("LKJ");
    list1.add("LKJHKJ");
    list2.add("LKJ222");

//        List<?> listFather = null; // <?>相當於<任何人>的父類

    print(list1); // 這下都能調用這個方法了
    print(list2);
}

public void print(List<?> list) {
    Iterator<?> iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        System.out.println(iterator.next());
    }
}

無法對<?>進行寫入，因為根本不知道到底是啥類型，但可以= null
可以對<?>進行讀取，讀出來的數據類型為Object

有限制條件的通配符

<? extends 類名>:表示通配的範圍小於等於該類
<? super 類名>:表示通配的範圍大於等於該類
舉例:有爺、父、子三個類為繼承關係
- <? extends 父>表示應用範圍只有父、子，操作數據時跟多態一樣考慮就可以
- <? super 父>表示應用範圍只有Object、爺、父，操作數據時跟多態一樣考慮就可以

泛型練習

寫一個DAO<>類、在自訂一個User類作為泛型，試著調用

public class DAO<T> {
    private Map<String, T> map = new HashMap<>(); // 注意這個map實例化

    // 保存T類型的物件到Map成員變量中
    public void save(String id, T entity) {
        map.put(id, entity);
    }

    // 從map獲取id對應物件
    public T get(String id) {
        T t = map.get(id);
        return t;
    }

    // 以entity替換map中key為id的內容
    public boolean update(String id, T entity) {
        if (map.containsKey(id)) {
            map.put(id, entity);
            return true;
        }
        return false;
    }

    // 返回map所有存放的T物件
    public List<T> list() {
        // return (List<T>) map.values(); // 這是錯誤的，不行把父Collection轉子List
        // 正確
//        List<T> list = new ArrayList<>();
//        Collection<T> values = map.values();
//        list.addAll(values);
//        return list;

        // 終極簡化
        Collection<T> values = map.values();
        return new ArrayList<>(values);
    }

    // 刪除指定id物件
    public void delete(String id) {
        map.remove(id);
    }

}

public class User {
    private int id;
    private int age;
    private String name;
    // 各種重寫的方法...

// 調用
public class DAOTest {
    public static void main(String[] args) {
        DAO<User> userDAO = new DAO<User>(); // 如果上面寫DAO時沒實例化map，這邊會報錯
        userDAO.save("001", (new User(1, 30, "張3")));
        userDAO.save("002", (new User(2, 20, "張4")));
        userDAO.save("003", (new User(3, 5, "張5")));
// 注意存在map的String id跟User.id是不同的
        userDAO.update("003", new User(4, 50, "dfg"));
        List<User> list = userDAO.list();
        list.forEach(System.out::println); // 注意forEach用法

    }
}

小結

泛型<>中沒有父子類關係
map轉list，注意不要直接用map.value得到Collection數組就想轉成子類的List，要嘛用遍歷或addAll將數組裝入list才行

上次修改於 2021-12-10