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Java泛型简明教程(2)

时间:2013-04-27 16:59 来源:网络整理 作者:采集侠 收藏

现在估计你会感到很奇怪,为什么在数组上会有这种类型和子类型的关系,我来给你一个《Java Generics and Collections》这本书上给出的答案:如果它们不相关,你就没有办法把一个未知类型的对象数组传入一个方法里(

现在估计你会感到很奇怪,为什么在数组上会有这种类型和子类型的关系,我来给你一个《Java Generics and Collections》这本书上给出的答案:如果它们不相关,你就没有办法把一个未知类型的对象数组传入一个方法里(不经过每次都封装成Object[]),就像下面的:

  • void sort(Object[] o);   
  • 泛型出现后,数组的这个个性已经不再有使用上的必要了(下面一部分我们会谈到这个),实际上是应该避免使用。

    通配符

    在本文的前面的部分里已经说过了泛型类型的子类型的不相关性。但有些时候,我们希望能够像使用普通类型那样使用泛型类型:

    向上造型一个泛型对象的引用

    向下造型一个泛型对象的引用

    向上造型一个泛型对象的引用

    例如,假设我们有很多箱子,每个箱子里都装有不同的水果,我们需要找到一种方法能够通用的处理任何一箱水果。更通俗的说法,A是B的子类型,我们需要找到一种方法能够将C<A>类型的实例赋给一个C<B>类型的声明。

    为了完成这种操作,我们需要使用带有通配符的扩展声明,就像下面的例子里那样:

  • “ extends”是泛型类型的子类型相关性成为现实:Apple是Fruit的子类型,List<Apple> 是 List< extends Fruit> 的子类型。

    向下造型一个泛型对象的引用

    现在我来介绍另外一种通配符: super。如果类型B是类型A的超类型(父类型),那么C<B> 是 C< super A> 的子类型:

  • 为什么使用通配符标记能行得通?

    原理现在已经很明白:我们如何利用这种新的语法结构?

    extends

    让我们重新看看这第二部分使用的一个例子,其中谈到了Java数组的子类型相关性:

    就像我们看到的,当你往一个声明为Fruit数组的Apple对象数组里加入Strawberry对象后,代码可以编译,但在运行时抛出异常。

    现在我们可以使用通配符把相关的代码转换成泛型:因为Apple是Fruit的一个子类,我们使用 extends 通配符,这样就能将一个List<Apple>对象的定义赋到一个List< extends Fruit>的声明上:

    这次,代码就编译不过去了!Java编译器会阻止你往一个Fruit list里加入strawberry。在编译时我们就能检测到错误,在运行时就不需要进行检查来确保往列表里加入不兼容的类型了。即使你往list里加入Fruit对象也不行:

  • fruits.add(new Fruit());   
  • 你没有办法做到这些。事实上你不能够往一个使用了 extends的数据结构里写入任何的值。

    原因非常的简单,你可以这样想:这个 extends T 通配符告诉编译器我们在处理一个类型T的子类型,但我们不知道这个子类型究竟是什么。因为没法确定,为了保证类型安全,我们就不允许往里面加入任何这种类型的数据。另一方面,因为我们知道,不论它是什么类型,它总是类型T的子类型,当我们在读取数据时,能确保得到的数据是一个T类型的实例:

  • super

    使用 super 通配符一般是什么情况?让我们先看看这个:

  • 我们看到fruits指向的是一个装有Apple的某种超类(supertype)的List。同样的,我们不知道究竟是什么超类,但我们知道 Apple和任何Apple的子类都跟它的类型兼容。既然这个未知的类型即是Apple,也是GreenApple的超类,我们就可以写入:

  • fruits.add(new Apple());   
  • fruits.add(new GreenApple());   
  • 如果我们想往里面加入Apple的超类,编译器就会警告你:

  • fruits.add(new Fruit());   
  • fruits.add(new Object());   
  • 因为我们不知道它是怎样的超类,所有这样的实例就不允许加入。

    从这种形式的类型里获取数据又是怎么样的呢?结果表明,你只能取出Object实例:因为我们不知道超类究竟是什么,编译器唯一能保证的只是它是个Object,因为Object是任何Java类型的超类。

    存取原则和PECS法则

    总结 extends 和 the super 通配符的特征,我们可以得出以下结论:

    如果你想从一个数据类型里获取数据,使用 extends 通配符

    如果你想把对象写入一个数据结构里,使用 super 通配符

    如果你既想存,又想取,那就别用通配符。

    这就是Maurice Naftalin在他的《Java Generics and Collections》这本书中所说的存取原则,以及Joshua Bloch在他的《Effective Java》这本书中所说的PECS法则。

    Bloch提醒说,这PECS是指”Producer Extends, Consumer Super”,这个更容易记忆和运用。

    译文出自:外刊IT评论


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