Java 泛型超詳細入門講解

2022-04-02 19:01:20

1、什麼是泛型?

泛型其實就是將型別作為引數傳遞，泛型允許程式設計師在編寫程式碼時使用一些以後才指定的型別，在範例化該類時將想要的型別作為引數傳遞，來指明這些型別。

為什麼要引入泛型？

例如：自己實現一個順序表

public class MyArrayList {
    public int[] elem;
    public int usedSize;

    public MyArrayList() {
        this.elem = new int[10];
    }
    // add方法
    public void add(int val) {
        // 暫時不考慮擴容問題，這裡只是為了講泛型
        elem[usedSize++] = val;
    }
    // get方法
    public int get(int pos) {
        return elem[pos];
    }
}

這裡可以看出，在使用上面這個自定義的順序表時，我們只能新增 int 型別的元素，我們知道java集合中的順序表，可以新增任何型別的資料，怎麼實現的呢？這裡我們先嚐試將 int 型別變為Object型別，這樣就可以保證能傳入任何型別。

public class MyArrayList {
    public Object[] elem;
    public int usedSize;

    public MyArrayList() {
        this.elem = new Object[10];
    }
    // add方法
    public void add(Object val) {
        // 暫時不考慮擴容問題，這裡只是為了講泛型
        elem[usedSize++] = val;
    }
    // get方法
    public Object get(int pos) {
        return elem[pos];
    }
}

main方法中往物件中新增資料時，可以新增任意型別的資料。但是，當需要取出資料時，因為返回的是Object型別，需要進行強轉才能用相對應的型別來接收，非常麻煩。

public static void main(String[] args) {
        MyArrayList myArrayList = new MyArrayList();
        myArrayList.add(1);
        myArrayList.add("hello");
        int array1 = (int)myArrayList.get(0);
        String array2 = (String)myArrayList.get(1);
    }

所以問題來了，難道每次都要強轉一下才能接收嗎，能否不強轉呢？這時候我們就想到在建立一個範例物件時，可以將想要的型別作為引數傳遞，讓這個物件中全部存傳入的型別的資料，那麼拿出來的時候，就可以明確該物件中所有的資料都是該型別，不需要強轉了。這就引入了泛型。

public class MyArrayList<E> {
	// 在編寫程式時，不指定具體的型別，而用<E>這裡的E來暫時代替
    // 具體的型別在範例化物件時傳入
    public E[] elem;
    public int usedSize;

    public MyArrayList() {
    	// 這裡的寫法不是特別準確，應該用反射機制，這裡先這樣寫
        this.elem = (E[])new Object[10];
    }
    // add方法
    public void add(E val) {
        // 暫時不考慮擴容問題，這裡只是為了講泛型
        elem[usedSize++] = val;
    }
    // get方法
    public E get(int pos) {
        return elem[pos];
    }
}

public static void main(String[] args) {

        MyArrayList<Integer> myArrayList1 = new MyArrayList<>();
        myArrayList1.add(1);
        myArrayList1.add(3);
        // myArrayList1.add("world");// 這裡會報錯，因為傳入的資料不是指定的型別，所以泛型還有自動對型別進行檢查的作用
        int I1 = myArrayList1.get(0);
        
        MyArrayList<String> myArrayList2 = new MyArrayList<>();
        myArrayList2.add("hello");
        myArrayList2.add("world");
        String s1 = myArrayList2.get(0);
    }

這樣就保證了能傳入任何型別的資料，同時在拿出時也不需要強轉！

泛型的意義：

1、自動對型別進行檢查

2、自動對型別進行強制型別轉換

那麼這裡MyArrayList對應物件的型別是什麼呢？是MyArrayList< Integer > 之類的嗎？