Java 일반 프로그래밍의 가장 완전한 요약

1 소개

JDK 1.5 버전 이후 Java 제네릭 프로그래밍이 도입되었습니다. 제네릭을 사용하면 프로그래머는 종종 컬렉션 내에서 유형 추상화를 사용할 수 있습니다. 다음은 제네릭을 사용하지 않는 예입니다.

List myIntList=new LinkedList(); //1  
myIntList.add(newInteger(0)); //2  
Integer x=(Integer)myIntList.iterator().next(); //3

코드의 세 번째 줄에 주의하세요. 하지만 이는 매우 불편한 점입니다. 프로그래머는 List에 저장된 객체의 유형을 알아야 하기 때문입니다. 정수이지만 목록의 요소를 반환할 때 유형은 여전히 ​​캐스트되어야 합니다. 이유는 무엇입니까? 그 이유는 컴파일러가 반복자의 next() 메소드가 Object 유형의 객체를 반환하도록 보장할 수 있기 때문입니다. Integer 변수의 유형 안전성을 보장하려면 강제로 변환해야 합니다.

이 변환은 혼란스러울 뿐만 아니라 유형 변환 예외가 발생할 수도 있습니다. 런타임 예외는 종종 감지하기 어렵습니다. 목록의 요소가 특정 데이터 유형인지 확인하여 유형 변환을 취소하여 오류 가능성을 줄이세요. 이는 일반 디자인의 원래 의도이기도 합니다. 다음은 제네릭 사용 예입니다.

List<Integer> myIntList=newLinkedList<Integer>(); //1’  
myIntList.add(newInteger(0)); //2’  
Integerx=myIntList.iterator().next(); //3’

코드의 첫 번째 줄에서 List에 저장된 객체 유형이 Integer임을 지정합니다. 그러면 목록의 개체입니다.

2 간단한 제네릭 정의

다음은 제네릭 기술을 사용하는 java.util 패키지의 인터페이스 List와 Iterator에서 인용한 정의이다.

public interface List<E> {  
<span style="white-space: pre;">    </span>void add(E x);  
<span style="white-space: pre;">    </span>Iterator<E> iterator();  
}  
public interface Iterator<E> {  
<span style="white-space: pre;">    </span>E next();  
<span style="white-space: pre;">    </span>boolean hasNext();  
}

인터페이스 뒤에 꺾쇠 괄호가 추가된다는 점을 제외하면 기본 유형과 다르지 않습니다. 꺾쇠 괄호 안에는 유형 매개변수가 있습니다(정의되면 형식화된 유형 매개변수입니다. 유형을 대체하기 위해 구체적인 유형을 호출할 때 사용됩니다.

이렇게 생각하시면 됩니다. List는 List의 유형 매개변수 E가 Integer로 대체된다는 의미입니다.

public interface IntegerList {  
<span style="white-space: pre;">    </span>void add(Integer x)  
<span style="white-space: pre;">    </span>Iterator<Integer> iterator();  
}

유형 삭제는 유형 매개변수 병합을 통해 일반 유형 인스턴스를 동일한 바이트코드에 연결하는 것을 의미합니다. 컴파일러는 일반 유형에 대해 하나의 바이트코드만 생성하고 해당 인스턴스를 이 바이트코드와 연결하므로 일반 유형의 정적 변수는 모든 인스턴스에서 공유됩니다. 또한 클래스가 인스턴스화되지 않았기 때문에 정적 메서드는 제네릭 클래스의 형식 매개 변수에 액세스할 수 없습니다. 따라서 정적 메서드가 제네릭 기능을 사용해야 하는 경우 제네릭 메서드로 만들어야 합니다. 유형 삭제의 핵심은 제네릭 유형에서 유형 매개변수에 대한 정보를 지우고 필요한 경우 유형 검사 및 유형 변환 방법을 추가하는 것입니다. 제네릭을 사용하면 구체적인 유형은 모두 지워지고 객체를 사용하고 있다는 사실만 알 수 있습니다. 예를 들어, List과 List는 실제로 동일한 유형입니다. 그것들은 모두 기본 유형인 목록으로 지워집니다. 컴파일 중에 유형 삭제가 발생하므로 동일한 일반 클래스의 인스턴스로 메소드를 구별할 수 없습니다. 예를 들어 다음 예제에서는 유형 삭제 후 두 메소드가 모두 List 유형의 매개변수이므로 컴파일 중에 오류가 발생합니다. 제네릭 클래스의 유형에 따라 메소드를 구별할 수 없습니다.

 public class Erasure{  
            public void test(List<String> ls){  
                System.out.println("Sting");  
            }  
            public void test(List<Integer> li){  
                System.out.println("Integer");  
            }  
  }

그러면 컴파일 과정에서 메소드와 클래스의 실제 타입 정보가 지워지는데, 객체를 반환할 때 구체적인 타입을 어떻게 알 수 있느냐는 문제가 있습니다. 예를 들어 List의 String 정보는 컴파일 후에 삭제됩니다. 그러면 List에 있는 개체가 런타임 시 반복자를 통해 반환될 때 List에 저장된 개체가 String 유형 개체인지 어떻게 알 수 있을까요?

삭제는 메소드 본문에서 유형 정보를 제거하므로 런타임 시 문제는 객체가 메소드에 들어오고 나가는 경계입니다. 이는 컴파일러가 유형 검사를 수행하고 컴파일 타임에 캐스트를 삽입하는 위치입니다. 코드의. 제네릭의 모든 작업은 경계에서 발생합니다. 전달된 값에 대해 추가 컴파일 타임 검사가 수행되고 전달된 값에 대한 캐스트가 삽입됩니다.

3. 제네릭 및 하위 유형

제네릭을 완전히 이해하기 위한 예는 다음과 같습니다. (Apple은 Fruit의 하위 클래스입니다

List<Apple> apples = new ArrayList<Apple>(); //1  
List<Fruit> fruits = apples; //2

第1行代码显然是对的，但是第2行是否对呢？我们知道Fruit fruit = new Apple()，这样肯定是对的，即苹果肯定是水果，但是第2行在编译的时候会出错。这会让人比较纳闷的是一个苹果是水果，为什么一箱苹果就不是一箱水果了呢？可以这样考虑，我们假定第2行代码没有问题，那么我们可以使用语句fruits.add(new Strawberry())（Strawberry为Fruit的子类）在fruits中加入草莓了，但是这样的话，一个List中装入了各种不同类型的子类水果，这显然是不可以的，因为我们在取出List中的水果对象时，就分不清楚到底该转型为苹果还是草莓了。

通常来说，如果Foo是Bar的子类型，G是一种带泛型的类型，则G不是G的子类型。这也许是泛型学习里面最让人容易混淆的一点。

4.通配符

4.1通配符？

先看一个打印集合中所有元素的代码。

void printCollection(Collection c) {                  
<span style="white-space: pre;">    </span>Iterator i=c.iterator();  
<span style="white-space: pre;">    </span>for (k=0;k < c.size();k++) {  
<span style="white-space: pre;">        </span>System.out.println(i.next());  
<span style="white-space: pre;">    </span>}  
}

void printCollection(Collection<Object> c) {  
for (Object e:c) {  
System.out.println(e);  
}  
}

很容易发现，使用泛型的版本只能接受元素类型为Object类型的集合如ArrayList