Java包装类与泛型详解

包装类和泛型

前言
在Java中，由于基本类型不是继承⾃Object，为了在泛型中可以⽀持基本类型，Java给每个基本类型都对应了⼀个包装类型，有些情况下只有接收泛型才可以完成其功能

包装类

这里的除了int 和char 类型的包装类是Integer和Character 其他的都是其首字母大写

装箱和拆箱

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a =  10;
        //装箱操作 将a的值放入包装类型中
        Integer a1 = Integer.valueOf(a);
        Integer a2 = new Integer(a);
        //拆箱,将其包装类型的数据放入基本数据类型中
        int i = a1.intValue();
        int j = a2.intValue();
        
        System.out.println(a1);
        System.out.println(a2);
        System.out.println(i);
        System.out.println(j);
    }
}

运行结果如下

上面我们在装箱和拆箱的时候，都要利用其官方的方法，这样导致代码量增多

自动装箱和拆箱

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        Integer a1 = (Integer) a;//强制类型转换
        Integer a2 = a;//自动类型转换

        int a3 = a1;//自动类型转换
        int a4 = (int) a2;//强制类型转换

        System.out.println(a1);
        System.out.println(a2);
        System.out.println(a3);
        System.out.println(a4);

    }
}

这里可以强制类型转换，也可以自动类型转换，Java是提供了这个机制
运行结果如下

基本类型和包装类型其实并不完全相同

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
       Integer a1 = 10;
       Integer a2 = 10;

       Integer a3 = 128;
       Integer a4 = 128;
       System.out.println(a1==a2);
       System.out.println(a3==a4);
    }
}

运行结果如下

这里是自动调用其Integer.valueOf方法
这里如果换成普通数据类型这里就相同了，就输出两个true，但是换成包装类型，这里的结果就变了，为什么呢，这就要看看其包装类型的存储了

因为这里的传入值如果为[-128,127]放其给定好的数组中，反之则new一个新对象，所以这里超过其这个范围两个地址不相同了，所以这里的127返回true，128返回false

泛型

泛型的概念

以前在写方法的时候，都是使用的基本类型，这样此方法只可以用于这一种类型，那可不可以创建一个方法可以让多种数据类型都可以使用呢，这就引入了泛型，就是其可以使用多种类型

我们可以先自己定义一个数组可以存放多种类型的数据，里面有存放和获取一个下标数值

class MyArray{
    public Object[] array = new Object[10];

    public Object getval(int index){
        return array[index];
    }
    public void setval(int index,int val){
        this.array[index] = val;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray myArray = new MyArray();
        myArray.setval(0,1);
        System.out.println(myArray.getval(0));
    }
}

运行结果如下

但是要注意创建一个对象以后，添加了一种类型的数据，就不可以在添加另外一种数据了
一个数组中的元素类型要一致

就像上面已经添加了int类型就说明这里是int类型数组，因此不可以在添加其他数据类型，这里如果在添加String类型就会出错

泛型的使用

定义一个泛型类
class 泛型类名称<类型形参列表> {
} // 这⾥可以使⽤类型参数
也可以放多种类型
class ClassName<T1, T2, …, Tn> {
}

这个泛型方法的使用
泛型类<类型实参> 变量名= new 泛型类<类型实参>(构造⽅法实参);
//定义一个泛型类引用，并实例化一个对象
例如
ArrayList< Integer > list = new ArrayList<>();//实例化一个Integer数据类型的列表
这里在实例化的时候<>内不用在写是什么类型，编译器会从前面推导出来

有了这个上面的代码就可以改为

class MyArray<T>{
    public Object[] array = new Object[10];

    public T getval(int index){
        return (T)array[index];
    }
    public void setval(int index,int val){
        this.array[index] = val;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //这里指定了是Integer包装类型的数组
        //就不可以存储其以外的数据了
        MyArray<Integer> myArray = new MyArray();
        myArray.setval(0,1);
        //myArray.setval(1,"124");
        System.out.println(myArray.getval(0));
    }
}

这里在创建对象的时候就确定了是什么数据类型的数组
并且这里的数组数据类型只可以是包装类型
1.如果写成普通数据类型就会报错，这里需要的是包装类型

2.确定了数据类型就不可以存放其他数据类型了

交换的泛型方法

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr ={1,2,3};
        swap(arr,1,2);
    }
    //这里静态泛型方法前面要说明是什么类型
    public static <T> void swap(T[] array,int i,int j){
        T tem = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tem;
    }
}

这里前面的T是不可以省略的，用于确定其是什么类型

1.类名后的 <T> 代表占位符，表⽰当前类是⼀个泛型类
E表⽰Element， K表⽰Key , V表⽰Value ,N表⽰Number ,T表⽰Type
2.创建对象的时候就确认其数组数据类型，并且只可以是包装类型
3.确认数据类型就不可以在其数组放入其他数据类型的数据了

泛型的上界

在定义泛型类的时候有时候我们要对其传入数据类型进行限制，于是就引出了泛型的上界

class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
…
}
例如上面
public class MyArray< E extends Number> {
…
}
//这里表示上界是Number

例如

class MyArray<T extends Number>{
    public Object[] array = new Object[10];

    public T getval(int index){
        return (T)array[index];
    }
    public void setval(int index,int val){
        this.array[index] = val;
    }
}

例如上面这个类就是上界是Number
也就是这里是要是int double float类型等等数字类型

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();
        MyArray<Double> myArray1 = new MyArray<>();
        MyArray<Float> myArray2 = new MyArray<>();
    }
}

这里要求的上界是Number数字，如果不是数字类型的包装类型就会报错，例如下面传入引用数据类型就会报错

通配符

通配符概念

?也可以用于泛型的使用，也就是通配符

class Message<T>{
    private T message;

    public T getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(T message) {
        this.message = message;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Message<String> message = new Message<>();
        message.setMessage("hello world");
        fun(message);
        
    }
    public static void fun(Message<String> message){
        System.out.println(message.getMessage());
    }
}

运行结果如下

我们发现上面的fun函数并不是泛型，只可以打印和接收String类型，如果是其他的类型就会报错，这明显不符合我们的需求，我们要其可以接收和打印多种类型

如果这里传入Integer类型就会报错

因此这时候我们就可以使用通配符？

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Message<String> message = new Message<>();
        message.setMessage("hello world");
        fun(message);
        Message<Integer> message1 = new Message<>();
        message1.setMessage(1111);
        fun(message1);
    }
    //传入什么类型，这个就是什么类型
    public static void fun(Message<?> message){
        System.out.println(message.getMessage());
    }
}

运行结果如下

其实这里我们使用上面的泛型也可以

public static<T> void fun(Message<T> message){
        System.out.println(message.getMessage());
    }

通配符上界

<？extend 上界>

定义了一个Food类

class Food{

}
class Fruit extends Food{

}
class Banana extends Fruit{

}
class Apple extends Fruit{

}
class Plate<T>{
    private T plate;

    public T getPlate() {
        return plate;
    }

    public void setPlate(T plate) {
        this.plate = plate;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    //这里的类型要为Fruit或者其子类
        Plate<Apple> plate1 = new Plate<>();
        plate1.setPlate(new Apple());
        fun(plate1);
        Plate<Banana> plate2 = new Plate<>();
        plate2.setPlate(new Banana());
        fun(plate2);
       // fun(new Food());//这个超越了上界
    }
    //fun用于打印
    //这里表示只可以传入Fruit及其子类
    public static void fun(Plate<? extends Fruit> plate){
//        plate.setPlate(new Apple());
//        plate.setPlate(new Banana());
        //在这里不可以添加元素，因为这里的plate不知道是那个的子类，报错
        System.out.println(plate.getPlate());
    }
}

运行结果如下

这里的fun函数参数的上界为Fruit，所以其只可以接收，Fruit及其子类
如果传入Food，是Fruit的父类肯定报错，超越了上界

并且不可以在其fun函数里，来进行添加元素
因为这里的plate是那个子类我们并不知道，不知道添加什么类型的元素

通配符下界

<? super 下界>

还是利用上面的

class Food{

}
class Fruit extends Food{

}
class Banana extends Fruit{

}
class Apple extends Fruit{

}
class Plate<T>{
    private T plate;

    public T getPlate() {
        return plate;
    }

    public void setPlate(T plate) {
        this.plate = plate;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Plate<Fruit> plate = new Plate<>();
        plate.setPlate(new Fruit());
        fun(plate);
        Plate<Food> plate1 = new Plate<>();
        plate1.setPlate(new Food());
        fun(plate1);

//        Plate<Apple> plate2 = new Plate<>();
//        plate2.setPlate(new Apple());
//        fun(plate2);//下界为Fruit，只可以传入Fruit及其子类
    }
    public static void fun(Plate<? super Fruit> plate){
        System.out.println(plate.getPlate());
    }
}

运行结果如下

这里下界为Fruit,只可以传入Fruit及其父类
不可以传入其子类

由于这里fun函数接收的下界为Fruit，所以其是可以在里面添加其Fruit子类对象

   public static void fun(Plate<? super Fruit> plate){
        plate.setPlate(new Apple());
        plate.setPlate(new Banana());
        plate.setPlate(new Fruit());
        System.out.println(plate.getPlate());
    }

虽然可以添加，但是不可以接收，因为不知道是用哪一个父类来接收，Fruit可能有很多父类

到这里就结束了，欲知后事如何，请听下回分解

作者：代码不停