技术分析之——J2SE 5.0中的泛型

核心提示：摘要泛型是J2SE 5.0最重要的特性，他们让你写一个type(类或接口）和创建一个实例通过传递一个或多个引用类型，技术分析之——J2SE 5.0中的泛型，这个实例受限于只能作用于这些类型，比如，就像是一个原型List，然而，在java 5，java.util.List 已经被泛化

　　摘要
　　
　　泛型是J2SE 5.0最重要的特性。他们让你写一个type(类或接口）和创建一个实例通过传递一个或多个引用类型。这个实例受限于只能作用于这些类型。比如，在java 5，java.util.List 已经被泛化。当建立一个list对象时，你通过传递一个java类型建立一个List实例，此list实例只能作用于所传递的类型。这意味着假如你传递一个String ,此List实例只能拥有String对象；假如你传递一个Integer，此实例只能存贮Integer对象。除了创建参数化的类型，你还能创建参数化的函数。
　　
　　泛型的第一个好处是编译时的严格类型检查。这是集合框架最重要的特点。此外,泛型消除了绝大多数的类型转换。在JDK 5.0之前，当你使用集合框架时，你不得不进行类型转换。
　　
　　本文将教你如何操作泛型。它的第一部分是“没有泛型的日子”，先让我们回忆老版本JDK的不便。然后，举一些泛型的例子。在讨论完语法以及有界泛型的使用之后，文章最后一章将解释如何写泛型。
　　
　　没有泛型的日子
　　
　　所有的java类都源自java.lang.Object,这意味着所有的JAVA对象能转换成Object。因此，在之前的JDK的版本中，很多集合框架的函数接受一个Object参数。所以，collections是一个能持有任何对象的多用途工具，但带来了不良的后果。
　　
　　举个简单的例子，在JDK 5.0的之前版本中，类List的函数add接受一个Object参数：
　　
　　public boolean add(java.lang.Object element)
　　
　　所以你能传递任何类型给add。这是故意这么设计的。否则，它只能传递某种特定的对象，这样就会出现各种List类型，如，StringList, EmployeeList, AddressList等。
　　
　　add通过Object传递能带来好处,现在我们考虑get函数(返回List中的一个元素).如下是JDK 5之前版本的定义：
　　
　　public java.lang.Object get(int index) throws IndexOutOfBoundsException
　　
　　get返回一个Object.不幸的事情从此开始了.假如你储存了两个String对象在一个List中:
　　
　　List stringList1 = new ArrayList();stringList1.add("Java 5");stringList1.add("with generics");
　　
　　当你想从stringList1取得一个元素时,你得到了一个Object.为了操作原来的类型元素,你不得不把它转换为String。
　　
　　String s1 = (String) stringList1.get(0);
　　
　　但是,假如你曾经把一个非String对象加入stringList1中,上面的代码会抛出一个ClassCastException. 有了泛型,你能创建一个单一用途的List实例.比如,你能创建一个只接受String对象的List实例,另外一个实例只能接受Employee对象.这同样适用于集合框架中的其他类型.
　　
　　泛型入门
　　
　　像一个函数能接受参数一样,一个泛型也能接受参数.这就是一个泛型经常被称为一个参数化类型的原因.但是不像函数用()传递参数,泛型是用<>传递参数的.声明一个泛型和声明一个普通类没有什么区别,只不过你把泛型的变量放在<>中.
　　
　　比如,在JDK 5中,你可以这样声明一个java.util.List : List<E> myList;
　　
　　E 称为类型变量.意味着一个变量将被一个类型替代.替代类型变量的值将被当作参数或返回类型.对于List接口来说,当一个实例被创建以后,E 将被当作一个add或别的函数的参数.E 也会使get或别的参数的返回值.下面是add和get的定义:
　　
　　boolean add<E o>E get(int index)
　　
　　NOTE:一个泛型在声明或例示时答应你传递特定的类型变量: E.除此之外,假如E是个类，你可以传递子类；假如E是个接口，你可以传递实现接口的类；
　　
　　List<Number> numberList= new ArrayList<Number>();
　　numberList.add(2.0);
　　numberList.add(2);
　　
　　假如你传递一个String给一个List，比如：
　　
　　List<String> myList;
　　
　　那么mylist的add函数将接受一个String作为他的参数，而get函数将返回一个String.因为返回了一个特定的类型，所以不用类型转化了。
　　
　　NOTE：根据惯例，我们使用一个唯一的大写字目表示一个类型变量。为了创建一个泛型，你需在声明时传递同样的参数列表。比如，你要想创建一个ArrayList来操作String ，你必须把String放在<>中。如：
　　
　　List<String> myList = new ArrayList<String>();
　　
　　再比如，java.util.Map 是这么定义的：
　　
　　public interface Map<K,V>
　　
　　K用来声明map键(KEY)的类型而V用来表示值(VALUE)的类型。put和values是这么定义的：
　　
　　V put(K key, V value)Collection<V> values()
　　
　　NOTE:一个泛型不准直接的或间接的是java.lang.Throwable的子类。因为异常是在运行时抛出的,所以它不可能预言什么类型的异常将在编译时抛出.
　　
　　列表1的例子将比较List在JDK 1.4 和JDK1.5的不同
　　
　　package com.brainysoftware.jdk5.app16;import java.util.List;import java.util.ArrayList;public class GenericListTest {　public static void main(String[] args) {　　// in JDK 1.4　　List stringList1 = new ArrayList();　　stringList1.add("Java 1.0 - 5.0");　　stringList1.add("without generics");　　// cast to java.lang.String　　String s1 = (String) stringList1.get(0);　　System.out.println(s1.toUpperCase());　　// now with generics in JDK 5　　List<String> stringList2 = new ArrayList<String>();　　stringList2.add("Java 5.0");　　stringList2.add("with generics");　　// no need for type casting　　String s2 = stringList2.get(0);　　System.out.PRintln(s2.toUpperCase());　}}
　　
　　在列表1中，stringList2是个泛型。声明List<String>告诉编译器List的实例能接受一个String对象。当然，在另外的情况中，你能新建能接受各种对象的List实例。注重，当从List实例中返回成员元素时，不需要对象转化，因为他返回的了你想要的类型，也就是String.
　　
　　NOTE:泛型的类型检查(type checking)是在编译时完成的.
　　
　　最让人感爱好的事情是，一个泛型是个类型并且能被当作一个类型变量。比如，你想你的List储存lists of Strings,你能通过把List<String>作为他的类型变量来声明List。比如：
　　
　　List<List<String>> myListOfListsOfStrings;
　　
　　要从myList中的第一个List重新取得String，你可以这么用：
　　
　　String s = myListOfListsOfStrings.get(0).get(0);
　　
　　下一个列表中的ListOfListsTest类示范了一个List（命名为listOfLists）接受一个String List作为参数。
　　
　　package com.brainysoftware.jdk5.app16;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class ListOfListsTest {　public static void main(String[] args) {　　List<String> listOfStrings = new ArrayList<String>();　　listOfStrings.add("Hello again");　　List<List<String>> listOfLists = new ArrayList<List<String>>();　　listOfLists.add(listOfStrings);　　String s = listOfLists.get(0).get(0);　　System.out.println(s); // prints "Hello again"　}}
　　
　　另外，一个泛型接受一个或多个类型变量。比如，java.util.Map有两个类型变量s。第一个定义了键（key）的类型，第二个定义了值（value)的类型。下面的例子讲教我们如何使用个一个泛型Map.
　　
　　package com.brainysoftware.jdk5.app16;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class MapTest {　public static void main(String[] args) {　　Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();　　map.put("key1", "value1");　　map.put("key2", "value2");　　String value1 = map.get("key1");　}}
　　
　　在这个例子中，重新得到一个key1代表的String值，我们不需要任何类型转换。
　　
　　没有参数的情况下使用泛型
　　
　　既然在J2SE 5.0中收集类型已经泛型化，那么，原来的使用这些类型的代码将如何呢？很幸运，他们在JAVA 5中将继续工作，因为你能使用没有参数的泛型。比如，你能继续像原来一样使用List接口，正如下面的例子一样。
　　
　　List stringList1 = new ArrayList();stringList1.add("Java 1.0 - 5.0");stringList1.add("without generics");String s1 = (String) stringList1.get(0);
　　
　　一个没有任何参数的泛型被称为原型(raw type)。它意味着这些为JDK1.4或更早的版本而写的代码将继续在java 5中工作。
　　
　　尽管如此，一个需要注重的事情是，JDK５编译器希望你使用带参数的泛型。否则，编译器将提示警告，因为他认为你可能忘了定义类型变量s。比如，编译上面的代码的时候你会看到下面这些警告，因为第一个List被认为是原型。
　　
　　Note: com/brainysoftware/jdk5/app16/GenericListTest.java
　　uses unchecked or unsafe Operations.
　　Note: Recompile with -Xlint:unchecked for details.
　　
　　当你使用原型时，假如你不想看到这些警告，你有几个选择来达到目的：
　　
　　1.编译时带上参数-source 1.4
　　
　　2.使用@SupressWarnings("unchecked")注释
　　
　　3.更新你的代码，使用List<Object>. List<Object>的实例能接受任何类型的对象，就像是一个原型List。然而，编译器不会报错。
　　
　　使用 ？ 通配符
　　
　　前