Java1.5泛型指南中文版(第一部分)

Java1.5泛型指南中文版(Java1.5 Generic Tutorial)

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(第一部分)

原文地址: http://blog.csdn.net/explorers/archive/2005/08/15/454837.aspx

 

JDK1.5中引入了对java语言的多种扩展，泛型(generics)即其中之一。

这个教程的目标是向您介绍java的泛型(generic)。你可能熟悉其他语言的泛型，最著名的是C++的模板(templates)。如果这样，你很快就会看到两者的相似之处和重要差异。如果你不熟悉相似的语法结构，那么更好，你可以从头开始而不需要忘记误解。

Generics允许对类型进行抽象(abstract over types)。最常见的例子是集合类型(Container types)，Collection的类树中任意一个即是。

下面是那种典型用法：

       List myIntList = new LinkedList();// 1

        myIntList.add(new Integer(0));// 2

       Integer x = (Integer) myIntList.iterator().next();// 3

第3行的类型转换有些烦人。通常情况下，程序员知道一个特定的list里边放的是什么类型的数据。但是，这个类型转换是必须的(essential)。编译器只能保证iterator返回的是Object类型。为了保证对Integer类型变量赋值的类型安全，必须进行类型转换。

当然，这个类型转换不仅仅带来了混乱，它还可能产生一个运行时错误(run time error)，因为程序员可能会犯错。

程序员如何才能明确表示他们的意图，把一个list中的内容限制为一个特定的数据类型呢？这是generics背后的核心思想。这是上面程序片断的一个泛型版本:

       List myIntList = new LinkedList>(); // 1

       myIntList.add(new Integer(0)); // 2

       Integer x = myIntList.iterator().next(); // 3

注意变量myIntList的类型声明。它指定这不是一个任意的List，而是一个Integer的List，写作：List。我们说List是一个带一个类型参数的泛型接口(a generic interface that takes a type parameter)，本例中，类型参数是Integer。我们在创建这个List对象的时候也指定了一个类型参数。

另一个需要注意的是第3行没了类型转换。

现在，你可能认为我们已经成功地去掉了程序里的混乱。我们用第1行的类型参数取代了第3行的类型转换。然而，这里还有个很大的不同。编译器现在能够在编译时检查程序的正确性。当我们说myIntList被声明为List类型，这告诉我们无论何时何地使用myIntList变量，编译器保证其中的元素的正确的类型。与之相反，一个类型转换说明程序员认为在那个代码点上它应该是那种类型。

实际结果是，这可以增加可读性和稳定性(robustness)，尤其在大型的程序中。

下面是从java.util包中的List接口和Iterator接口的定义中摘录的片断：

public interface List {

           void add(E x);

           Iterator iterator();

}

public interface Iterator {

           E next();

           boolean hasNext();

}

这些都应该是很熟悉的，除了尖括号中的部分，那是接口List和Iterator中的形式类型参数的声明(the declarations of the formal type parameters of the interfaces List and Iterator)。

类型参数在整个类的声明中可用，几乎是所有可是使用其他普通类型的地方(但是有些重要的限制，请参考第7部分)。

（原文：Type parameters can be used throughout the generic declaration, pretty much where you would use ordinary types (though there are some important restrictions; see section 7)）

 

在介绍那一节我们看到了对泛型类型声明List(the generic type declaration List)的调用，如List。在这个调用中(通常称作一个参数化类型a parameterized type)，所有出现形式类型参数(formal type parameter,这里是E)都被替换成实体类型参数(actual type argument)(这里是Integer)。

你可能想象,List代表一个E被全部替换成Integer的版本：

public interface IntegerList {

void add(Integer x)

Iterator iterator();

}

这种直觉可能有帮助，但是也可能导致误解。

它有帮助，因为List的声明确实有类似这种替换的方法。

它可能导致误解，因为泛型声明绝不会实际的被这样替换。没有代码的多个拷贝，源码中没有、二进制代码中也没有；磁盘中没有，内存中也没有。如果你是一个C++程序员，你会理解这是和C++模板的很大的区别。

一个泛型类型的声明只被编译一次，并且得到一个class文件，就像普通的class或者interface的声明一样。

类型参数就跟在方法或构造函数中普通的参数一样。就像一个方法有形式参数(formal value parameters)来描述它操作的参数的种类一样，一个泛型声明也有形式类型参数(formal type parameters)。当一个方法被调用，实参(actual arguments)替换形参，方法体被执行。当一个泛型声明被调用，实际类型参数(actual type arguments)取代形式类型参数。

一个命名的习惯：我们推荐你用简练的名字作为形式类型参数的名字(如果可能，单个字符)。最好避免小写字母，这使它和其他的普通的形式参数很容易被区分开来。许多容器类型使用E作为其中元素的类型，就像上面举的例子。在后面的例子中还会有一些其他的命名习惯。

 

让我们测试一下我们对泛型的理解。下面的代码片断合法么？

List ls = new ArrayList>(); //1

List