一、泛型语法
1.1 泛型的理解和好处
看一个需求:
请编写一个程序,在 ArrayList 中,添加3个 Dog 对象 Dog 对象含有 name 和 age,并输出 name 和 age(要求使用 getXxx())
先使用传统方式解决 -> 引出泛型
```java
package com.eduhsp.generic_;
import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings({“all”})
public class Traditional_ {
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(new Dog(“大黄”,10));
list.add(new Dog(“小黑”,5));
list.add(new Dog(“小花”,8));
//假如我们的程序员,不小心,添加了一只猫
list.add(new Cat(“小白”,3));
for (Object o : list) {
System.out.println(“\n狗的名字: “ + ((Dog)o).getName());
System.out.println(“狗的年龄: “ + ((Dog)o).getAge());
}
}
}
class Dog {
private String name;
private int age;
public Dog ( String name , int age ) { this . name = name ; this . age = age ; } public String getName () { return name ; } public void setName ( String name ) { this . name = name ; } public int getAge () { return age ; } public void setAge ( int age ) { this . age = age ; } }
class Cat {
private String name;
private int age;
public Cat ( String name , int age ) { this . name = name ; this . age = age ; } public String getName () { return name ; } public void setName ( String name ) { this . name = name ; } public int getAge () { return age ; } public void setAge ( int age ) { this . age = age ; } }
3. **使用传统方法的问题分析** 1. 不能对加入到集合 ArrayList 中的数据类型进行约束(不安全) 1. 遍历的时候,需要进行类型转换,如果集合中的数据量较大,对效率有影响 4. **泛型快速体验:用泛型解决前面的问题** ```java package com.eduhsp.generic_; import java.util.ArrayList; /** * @author HarborGao * @version 1.0 */ @SuppressWarnings({"all"}) public class Generic01 { public static void main(String[] args) { ArrayList<Dog> list = new ArrayList<Dog>(); //解读: //1. 当加入了泛型约束,存放到集合中的元素被指定 //2. 如果编译器发现添加的类型,不满足要求,就会报错 //3. 在遍历的时候,可以直接取出 Dog 类型而不是 Object 类型 list.add(new Dog("大黄",10)); list.add(new Dog("小黑",5)); list.add(new Dog("小花",8)); //假如我们的程序员,不小心,添加了一只猫 //list.add(new Cat("小白",3)); //会编译时报错 for (Dog dog : list) { //可以直接获取 Dog类型 System.out.println(dog.getName() + " - " + dog.getAge()); } } }
泛型的好处
编译时,检查添加元素的类型,提高了安全性 减少了类型转换的次数,提高效率
不使用泛型:Dog -> Object -> Dog //放入到 ArrayList 会先转成 Object,在取出时,还需要转成Dog
使用泛型:Dog -> Dog -> Dog //放入时,和取出时,不需要类型转换,提高效率
不再提示编译警告
1.2 泛型的简单介绍
泛型又称参数化类型,是 Jdk 5.0 出现的新特性,解决数据类型的安全性问题 在类声明或实例化时只要指定好需要的具体的类型即可 Java 泛型可以保证如果程序员在编译时没有发出警告,运行时就不会产生ClassCastException异常。同时,代码更加简洁,健壮。 泛型的作用是:可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型,或者是某个方法的返回值的类型,或者是参数类型
```java
package com.eduhsp.generic_;
/**
@author HarborGao @version 1.0
*/
/*
泛型的作用是:可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型, 或者是某个方法的返回值的类型,或者是参数类型
*/
public class Generic02 {
public static void main(String[] args) {
//注意,特别强调:E具体的数据类型在定义Person对象的时候指定,即在编译期间,就确定了E是什么类型 Person < String > person = new Person <>( "hello" ); System . out . println ( person . f ()); person . t (); Person < Integer > person1 = new Person <>( 100 ); System . out . println ( person1 . f ()); person1 . t (); }
}
class Person {
E s; //E表示s的数据类型,该数据类型是在定义Person对象的时候指定,即在编译期间,就确定E是什么类型
public Person(E s) { //E也可以是参数类型
this . s = s ; }
public E f() { //返回类型使用E
return s ; }
public void t() {
System . out . println ( s . getClass ()); }
}
```
1.3 泛型的声明interface 接口{} 和 class 类{} //比如:List,ArrayList 说明:
其中,T, K, V 不代表值,而是表示类型 任意字母都可以。常用T表示,是Type 的缩写
1.4 泛型的实例化要在类名后面指定类型参数的值(类型) 如:
List strList = new ArrayList(); Iterator iterator = customers.iterator();
1.5 泛型语法和使用package com . eduhsp . generic_ ; import java . util .*; @SuppressWarnings ({ "all" }) public class GenericExercise { public static void main ( String [] args ) { HashSet < Student > students = new HashSet < Student >(); students . add ( new Student ( "小明" , 10 )); students . add ( new Student ( "小红" , 12 )); students . add ( new Student ( "小强" , 15 )); for ( Student student : students ) { System . out . println ( student ); } HashMap < String , Student > hm = new HashMap <>(); hm . put ( "小明" , new Student ( "小明" , 10 )); hm . put ( "小红" , new Student ( "小红" , 12 )); hm . put ( "小强" , new Student ( "小强" , 15 )); Set < Map . Entry < String , Student >> entries = hm . entrySet (); Iterator < Map . Entry < String , Student >> iterator = entries . iterator (); while ( iterator . hasNext ()) { Map . Entry < String , Student > next = iterator . next (); System . out . println ( next . getKey () + " - " + next . getValue ()); } } }
1.6 泛型使用的注意事项和细节
interface List{} , public class HashSet{} …等等
说明:T, E 只能是引用类型 看看下面语句是否正确? List list = new ArrayList(); List list2 = new ArrayList();
在给泛型指定具体类型后,可以传入该类型或者其子类类型
泛型使用形式:
List list1 = new ArrayList(); List list2 = new ArrayList<>(); //在实际开发中,往往这样简写,编译器会自动进行类型推断 如果这样写:List list3 = new ArrayList(); 默认给它的泛型是 Object 等价于:List list3 = new ArrayList<>();
1.7 泛型小练习定义Employee类
该类包含: private成员变量name,sal,birthday, 其中birthday为MyDate类的对象; 为每一个属性定义getter, setter 方法; 重写 toString 方法输出 name, sal, birthday MyDate类包含: private成员变量month,day,year;并为每一个属性定义getter, setter方法; 创建该类的3个对象,并把这些对象放入ArrayList集合中(ArrayList 需使用泛型来定义) ,对集合中的元素进行排序,并遍历输出
排序方式:调用 ArrayList 的sort方法,传入Comparator对象[使用泛型],先按照 name排序,如果name相同,则按生日日期的先后排序。【即: 定制排序】
package com . eduhsp . generic_ ; import java . util . ArrayList ; import java . util . Comparator ; /** * @author HarborGao * @version 1.0 */ public class GenericExercise01 { public static void main ( String [] args ) { Employee zhang = new Employee ( "zhang" , 1500 , new MyDate ( 5 , 16 , 1996 )); Employee li = new Employee ( "li" , 1800 , new MyDate ( 6 , 6 , 1997 )); Employee li2 = new Employee ( "li" , 1800 , new MyDate ( 3 , 30 , 1998 )); Employee wang = new Employee ( "wang" , 1300 , new MyDate ( 1 , 20 , 1999 )); ArrayList < Employee > employees = new ArrayList <>(); employees . add ( zhang ); employees . add ( li2 ); employees . add ( wang ); employees . add ( li ); System . out . println ( employees ); employees . sort ( new Comparator < Employee >() { @Override public int compare ( Employee o1 , Employee o2 ) { if ( o1 . getName (). equals ( o2 . getName ())) return o1 . getBirthday (). compareTo ( o2 . getBirthday ()); return o1 . getName (). compareTo ( o2 . getName ()); } }); for ( Employee employee : employees ) { System . out . println ( employee ); } } } class Employee { private String name ; private double sal ; private MyDate birthday ; public Employee ( String name , double sal , MyDate birthday ) { this . name = name ; this . sal = sal ; this . birthday = birthday ; } public String getName () { return name ; } public void setName ( String name ) { this . name = name ; } public double getSal () { return sal ; } public void setSal ( double sal ) { this . sal = sal ; } public MyDate getBirthday () { return birthday ; } public void setBirthday ( MyDate birthday ) { this . birthday = birthday ; } @Override public String toString () { return "\nEmployee{" + "name='" + name + '\'' + ", sal=" + sal + ", birthday=" + birthday + '}' ; } } class MyDate implements Comparable < MyDate > { private int month ; private int day ; private int year ; public MyDate ( int month , int day , int year ) { this . month = month ; this . day = day ; this . year = year ; } public int getMonth () { return month ; } public void setMonth ( int month ) { this . month = month ; } public int getDay () { return day ; } public void setDay ( int day ) { this . day = day ; } public int getYear () { return year ; } public void setYear ( int year ) { this . year = year ; } @Override public String toString () { return year + "-" + month + "-" + day ; } @Override public int compareTo ( MyDate anotherMyDate ) { if ( this . year == anotherMyDate . year && this . month == anotherMyDate . month ) { return compare ( this . day , anotherMyDate . day ); } else if ( this . year == anotherMyDate . year ) { return compare ( this . month , anotherMyDate . month ); } return compare ( this . year , anotherMyDate . year ); } public static int compare ( int x , int y ) { return ( x < y ) ? - 1 : (( x == y ) ? 0 : 1 ); } }
二、自定义泛型
2.1 基本语法class 类名 { 成员 }
2.2 注意细节
普通成员可以使用泛型(属性、方法) 使用泛型的数组,不能初始化 静态方法中不能使用类的泛型 泛型类的类型,是在创建对象时确定的(因为创建对象时,需要指定确定类型) 如果在创建对象时,没有指定类型,默认为 Object
```java
package com.eduhsp.generic_;
public class CustomGeneric_ {
public static void main(String[] args) {
} }
//解读
//1. Tiger 后面有泛型,所以我们把 Tiger 就成为为自定义泛型类
//2. T, R, M 泛型的标识符,一般是单个大写字母
//3. 泛型的标识符可以有多个
//4. 普通成员可以使用泛型(属性、方法)
//5. 使用泛型的数组,不能初始化
//6. 静态成员不能使用类的泛型
class Tiger {
String name;
T t; //属性适用泛型
R r;
M m;
//static R r2;
//因为数组在 new时 不能确定T的类型,就无法在内存开空间
//T[] ts = new T[8];
public Tiger ( String name , T t , R r , M m ) { //构造器使用泛型 this . name = name ; this . t = t ; this . r = r ; this . m = m ; } //因为静态是和类相关的,在类加载时,对象还没有创建 //所以,如果静态方法或者静态属性使用了泛型,JVM就无法完成初始化 public /* static */ void fl ( M m ) { } public String getName () { return name ; } public void setName ( String name ) { this . name = name ; } //方法使用泛型 public T getT () { return t ; } public void setT ( T t ) { this . t = t ; } public R getR () { return r ; } public void setR ( R r ) { this . r = r ; } public M getM () { return m ; } public void setM ( M m ) { this . m = m ; } public void f () { } }
<a name = "qOzhW" ></a> #### 2.3 自定义泛型接口 **基本语法** <br /> interface 接口名 <T , R ... > { <br /> } **注意细节** 1. 接口中,静态成员不能使用泛型 1. 泛型接口的类型,在继承接口或者实现接口时确定 1. 没有确定的话,默认是 Object **应用案例** ```java package com.eduhsp.generic_; /** * @author HarborGao * @version 1.0 */ public class CustomInterfaceGeneric { } /** * 泛型接口使用的说明 * 1. 接口中,静态成员不能使用泛型 * 2. 泛型接口的类型,在继承接口或者实现接口时确定 * 3. 没有确定的话,默认是 Object */ interface IUsb <U , R > { //普通方法中,可以使用接口泛型 R get(U u); //U u; //在接口中,所有成员都是静态的,所以这样写也是错误的 void h1(R r); void run(R r1, R r2, U u1, U u2); //在 jdk8 中,可以在接口中,使用默认方法,也是可以使用泛型 default R method(U u) { return null; } } //在继承接口,指定泛型接口的类型 interface IA extends IUsb <String , Double > { } //当我们去实现 IA接口时,因为IA在继承IUsb接口时,指定了泛型U为String R为Double //所以在实现接口方法时,使用String替换U,使用Double替换 R class AA implements IA { @Override public Double get(String s) { return null; } @Override public void h1(Double aDouble) { } @Override public void run(Double r1, Double r2, String u1, String u2) { } } //在实现接口时,指定泛型接口的类型 //给U指定Integer 给R指定Float class BB implements IUsb <Integer , Float > { @Override public Float get(Integer integer) { return null; } @Override public void h1(Float aFloat) { } @Override public void run(Float r1, Float r2, Integer u1, Integer u2) { } } //没有指定类型,默认是Object class CC implements IUsb { @Override public Object get(Object o) { return null; } @Override public void h1(Object o) { } @Override public void run(Object r1, Object r2, Object u1, Object u2) { } }
2.4 自定义泛型方法基本语法 修饰符 返回类型 方法名(参数列表) { }
注意细节
泛型方法,可以定义在普通类中,也可以定义在泛型类中 当泛型方法被调用时,类型会确定 public void eat(E e) {} 修饰符后没有 则 eat 方法不是泛型方法,而是使用了泛型
应用案例
package com . eduhsp . generic_ ; public class CustomMethodGeneric { public static void main ( String [] args ) { Car car = new Car (); car . fly ( "宝马" , 100 ); //当调用方法时,传入参数,编译器,就会确定类型 } } //泛型方法,可以定义在普通类中,也可以定义在泛型类中 class Car { //普通类 public void run () { //普通方法 } //说明: //1. <T, R> 就是泛型 //2. 是提供给 fly 使用的 public < T , R > void fly ( T t , R r ) { //泛型方法 } } class Fish < T , R > { //泛型类 public < U , M > void fly ( U u , M m ) { //泛型方法 } //说明 //1. 下面 hi 方法不是泛型方法 //2. 是 hi 方法使用了类声明的 泛型 public void hi ( T t ) { } //泛型方法,可以使用类声明的泛型,也可以使用自己声明泛型 public < G > void hello ( R r , G g ) { } }
三、泛型继承和通配符
3.1 泛型的继承和通配符说明
泛型不具备继承性 List list = new ArrayList(); //错误<?>:支持任意泛型类型 <? extends A>:支持A类以及A类的子类,规定了泛型的上限 <? super A>:支持A类以及A类的父类,不限于直接父类,规定了泛型的下限
3.2 案例演示package com . eduhsp . generic_ ; import java . util . ArrayList ; import java . util . List ; public class GenericExtends { public static void main ( String [] args ) { //1. 泛型不具备继承性 //List<Object> list = new ArrayList<String>(); //错误 //举例说明下面三个方法的使用 ArrayList < Object > list1 = new ArrayList <>(); ArrayList < String > list2 = new ArrayList <>(); ArrayList < Aa > list3 = new ArrayList <>(); ArrayList < Bb > list4 = new ArrayList <>(); ArrayList < Cc > list5 = new ArrayList <>(); //List<?> c printCollection1 ( list1 ); printCollection1 ( list2 ); printCollection1 ( list3 ); printCollection1 ( list4 ); printCollection1 ( list5 ); //List<? extends Aa> c // printCollection2(list1); //x // printCollection2(list2); //x printCollection2 ( list3 ); //√ printCollection2 ( list4 ); //√ printCollection2 ( list5 ); //√ //List<? super Aa> c printCollection3 ( list1 ); //√ // printCollection3(list2); //× printCollection3 ( list3 ); //√ // printCollection3(list4); //× // printCollection3(list5); //× } //2. <?>:支持任意泛型类型 public static void printCollection1 ( List <?> c ) { for ( Object obj : c ) { //通配符,取出时,就是Object System . out . println ( obj ); } } //3. <? extends A>:支持A类以及A类的子类,规定了泛型的上限 public static void printCollection2 ( List <? extends Aa > c ) { for ( Object obj : c ) { //通配符,取出时,就是Object System . out . println ( obj ); } } //4. <? super A>:支持A类以及A类的父类,不限于直接父类,规定了泛型的下限 public static void printCollection3 ( List <? super Aa > c ) { for ( Object obj : c ) { //通配符,取出时,就是Object System . out . println ( obj ); } } } class Aa {} class Bb extends Aa {} class Cc extends Bb {}
四、JUnit
4.1 为什么需要 JUnit
一个类有很多功能代码需要测试,为了测试,就需要写入到 main 方法中 如果有多个功能代码测试,就需要来回注销(给代码段加注释,防止影响测试其他代码),切换很麻烦 如果可以直接运行一个方法,就方便很多,并且可以给出相关信息,就好了
4.2 基本介绍
JUnit 是一个Java语言的单元测试框架 多数Java的开发环境都已经集成了 JUnit 作为单元测试的工具
```java
package com.eduhsp.generic.junit ;
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class JUnit01 {
public static void main(String[] args) {
//传统方式
// new JUnit01().m1();
// new JUnit01().m2();
}
@Test public void m1 () { System . out . println ( "m1方法被调用。。。" ); } @Test public void m2 () { System . out . println ( "m2方法被调用。。。" ); } }
<a name = "RBhZX" ></a> #### 4.3 第一次使用配置 1. 在方法上方 写 @Test 然后按 alt+enter 快捷键 1. 选择 add 'JUnit5.x.x' to classpath 然后下一步 1. 等待IDEA配置完成 <a name = "hgPFG" ></a> ### 五、本章作业 1. 编程题 定义个泛型类DAO <T> ,在其中定义个Map成员变量,Map的键为String类型,值为T类型。 <br /> 分别创建以下方法: <br /> (1) public void save(String id,T entity):保存 T类型的对象到Map成员变量中 <br /> (2) public T get(String id):从map中获取id对应的对象 <br /> (3) public void update(String id,T entity):替换map中key为id的内容,改为entity对象 <br /> (4) public List <T> list():返回map中存放的所有T对象 <br /> (5) public void delete(String id):删除指定id对象 <br /> 定义一个User类: <br /> 该类包含: private 成员变量 (int类型) id, age; (String类型) name <br /> 创建DAO类的对象,分别调用其 save、get、 update、 list、 delete 方法来操作User对象, <br /> 使用Junit单元测试类进行测试。 ```java package com.eduhsp.generic_.homework_.homework01; import org.junit.jupiter.api.Test; import java.util.*; /** * @author HarborGao * @version 1.0 */ public class Homework01 { public static void main(String[] args) { } @Test public void testList() { DAO <User> dao = new DAO<>(); dao.save("1001",new User(1001, 18, "jack")); dao.save("1002",new User(1002,18,"king")); dao.save("1003",new User(1003,18,"tom")); List <User> list = dao.list(); System.out.println("list=" + list); dao.update("1002",new User(1002,16,"smith")); dao.delete("1003"); System.out.println(dao.get("1002")); list = dao.list(); System.out.println("list=" + list); } } class DAO <T> { private Map <String , T > map = new HashMap<>(); //注意!!! 自己这里之前写错了 public void save(String id, T entity) { map.put(id, entity); } //保存 T类型的对象到Map成员变量中 public T get(String id) { return map.get(id); } //从map中获取id对应的对象 public void update(String id, T entity) { map.put(id, entity); } //替换map中key为id的内容,改为entity对象 public List <T> list() { Collection <T> values = map.values(); List <T> ts = new ArrayList<>(); for (T o : values) { ts.add(o); } return ts; } //返回map中存放的所有T对象 public void delete(String id) { map.remove(id); } //删除指定id对象 public Map <String , T > getMap() { return map; } public void setMap(Map <String , T > map) { this.map = map; } } class User { private int id; private int age; private String name; public User(int id, int age, String name) { this.id = id; this.age = age; this.name = name; } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "User{" + "id=" + id + ", age=" + age + ", name='" + name + '\'' + '}'; } } 学习参考(致谢):
B站 @程序员鱼皮 Java学习一条龙 B站 @韩顺平 零基础30天学会Java