java泛型攻略

在已发布的Java1.4中在核心代码库中增加了许多新的API(如Loging,正则表达式，NIO)等，在最新发布的JDK1.5和即将发布的JDK1.6中也新增了许多API，其中比较有重大意义的就是Generics(范型）。

一.什么是Generics?

Generics可以称之为参数类型(parameterized types),由编译器来验证从客户端将一种类型传送给某一对象的机制。如Java.util.ArrayList,

编译器可以用Generics来保证类型安全。
在我们深入了解Generics之前,我们先来看一看当前的java 集合框架（Collection)。在j2SE1.4中所有集合的Root Interface是Collection

Collections example without genericity: Example 1



1 protected void collectionsExample() {2 ArrayList list = new ArrayList();3 list.add(new String("test string"));4 list.add(new Integer(9)); // purposely placed here to create a runtime ClassCastException5 inspectCollection(list);6 }789 protected void inspectCollection(Collection aCollection) {10 Iterator i = aCollection.iterator();11 while (i.hasNext()) {12 String element = (String) i.next();13 }14 }


以上的样例程序包含的两个方法，collectionExample方法建立了一个简单的集合类型ArrayList，并在ArrayList中增加了一个String和一个Integer对象.而在inspecCollection方法中，我们迭代这个ArrayList用String进行Cast。我们看第二个方法，就出现了一个问题,Collection在内部用的是Object，而我们要取出Collection中的对象时,需要进行Cast，那么开发者必需用实际的类型进行Cast,像这种向下造型，编译器无

法进行检查,如此一来我们就要冒在代码在运行抛出ClassCastException的危险。我们看inspecCollection方法，编译时没有问题，但在运行时就会抛出ClassCastException异常。所以我们一定要远离这个重大的运行时错误


二.使用Generics
从上一章节中的CassCastException这种异常，我们期望在代码编译时就能够捕捉到,下面我们使用范型修改上一章的样例程序。
//Example 2

1 protected void collectionsExample() {2 ArrayList list = new ArrayList();3 list.add(new String("test string"));4 // list.add(new Integer(9)); this no longer compiles5 inspectCollection(list);6 }7 8 9 protected void inspectCollection(Collection aCollection) {10 Iterator i = aCollection.iterator();11 while(i.hasNext()) {12 String element = i.next();13 }14 }


从上面第2行我们在创建ArrayList时使用了新语法，在JDK1.5中所有的Collection都加入了Generics的声明。例:
//Example 3

1 public class ArrayList extends AbstractList {2 // details omitted...3 public void add(E element) {4 // details omitted5 }6 public Iterator iterator() {7 // details omitted8 }9 }


这个E是一个类型变量，并没有对它进行具体类型的定义,它只是在定义ArrayList时的类型占位符,在Ex

ample 2中的我们在定义ArrayList的实

例时用String绑定在E上,当我们用add(E element)方法向ArrayList中增加对象时, 那么就像下面的写法一样： public void add(String element)；因为在ArrayList所有方法都会用String来替代E,无论是方法的参数还是返回值。这时我们在看Example 2中的第四行，编译就会反映出编译错误。
所以在java中增加Generics主要的目的是为了增加类型安全。

通过上面的简单的例子我们看到使用Generics的好处有：
1.在类型没有变化时，Collection是类型安全的。
2.内在的类型转换优于在外部的人工造型。
3.使Java 接口更加强壮,因为它增加了类型。
4.类型的匹配错误在编译阶段就可以捕捉到，而不是在代码运行时。

受约束类型变量
虽然许多Class被设计成Generics，但类型变量可以是受限的
public class C1 { }
public class C2 { }
第一个T变量必须继承Number，第二个T必须继承Person和实现Comparable

三.Generics 方法

像Generics类一样，方法和构造函数也可以有类型参数。方法的参数的返回值都可以有类型参数，进行Generics。
//Example 4

1 public T max(T t1, T t2) {2 if (pareTo(t2) > 0)3 return t1;4 else return t2;5 }


这里，max方法的参数类型为单一的T类型，而T类型继承了Comparable，max的参数和返回值都有相同的超类。下面的Example 5显示了max方法的几个约束。
//Example 5　

1 Integer iresult = max(new Integer(100), new Integer(200));2 String sresult = max("AA", "BB");3 Number nresult = max(new Integer(100), "AAA"); // does not compile


在Example 5第1行参数都为Integer，所以返回值也是Integer，注意返回值没有进行造型。
在Example 5第2行参数都为String，所以返回值也是String，注意返回值没有进行造型。以上都调用了同一个方法。
在Example 5第3行产生以下编译错误：
Example.java:10: incompatible types
found : ng.Object&java.io.Serializable¶ble
required: ng.Number
Number nresult = max(new Integer(100), "AAA");

这个错误发生是因为编译器无法确定返回值类型，因为String和Integer都有相同的超类Object,注意就算我们修正了第三行，这行代码在运行仍然会报错，因为比较了不同的对象。

四.向下兼容
任何一个新的特色在新的JDK版本中出来后，我们首先关心的是如何于以前编写的代码兼容。也就是说我们编写的Example 1程序不需要任何的改变就可以运行,但是编译器会给出一个"ROW TYPE"的警告。在JDK1.4中编写的代码如何在JVM1.5中完全兼容运行,我们要人工进行一个:Type erasure处理过程

五.通配符

//Example 6

List stringList = new ArrayList(); //1List