Java 数组泛型

2024 年 9 月 10 日 | 阅读 3 分钟

Java 中的数组是用于存储和操作同一类型对象集合的基本数据结构。然而,Java 中数组的局限性在于它们本质上不能存储对象。这个限制可以通过使用常规设置来克服。Java 在 Java 5(也称为 Java SE 5)中引入了泛型,为集合提供了编译时类型保护。泛型的概念允许我们定义类、接口和方法,这些类、接口和方法可以在保持类型安全的同时操作各种数据类型。泛型使我们能够创建参数化类型,即可以与不同数据类型一起使用的类或接口。当涉及到数组时,泛型允许您创建可以存储任何类型元素的数组。我们可以利用泛型的类型参数特性来实现这一点。下面是如何在 Java 中创建泛型数组的示例:

输出

Hello World
60

解释

  1. GenericArray<String> 对象 stringArray 以大小 5 创建。
  2. set() 方法用于在 stringArray 的索引 0 和 1 处设置值,分别是字符串 "Hello" 和 "World"。
  3. get() 方法检索 stringArray 的索引 0 和 1 处的值。
  4. 连接的字符串 str 变量被赋值为 "Hello" 和 "World"。
  5. 打印 str 值,结果为:Hello World。
  6. GenericArray<Integer> 对象 intArray 以大小 3 创建。
  7. set() 方法用于在 intArray 的索引 0、1 和 2 处分别设置整数值 10、20 和 30。
  8. get() 方法检索 intArray 的索引 0、1 和 2 的值。
  9. 将这些值相加并赋给 all 变量。
  10. 打印累积值,产生结果:60。
  • 数组创建和类型擦除

如果我们在创建泛型数组时,由于类型擦除,您会收到有关未检查或不安全函数的警告。类型擦除是 Java 中将类型参数替换为其上界或完全删除以确保与泛型代码之前的代码兼容的过程。在前面给出的示例代码中,行 (T[]) 会抛出另一个未签名的 Object[size]。编译此代码可能会在运行时出现错误,如果数组类型不正确。

  • 泛型数组的局限性

由于类型擦除,Java 中的泛型数组存在一些局限性。一个重要的局限性是您不能直接创建具体泛型类型的数组。例如,以下代码将生成编译时错误:

为了克服这个限制,我们可以编写一个将对象数组并将其转换为泛型类型,如前一个示例所示。

  • 通配符和受限类型参数

在处理普通数组时,您还可以使用通配符和有界类型参数。通配符允许您使用未知类型或创建更灵活的泛型数组。例如,我们可以定义一个泛型数组,它接受任何特定类或接口的子类型:

  • 泛型数组的优势

Java 提供了各种实用类和方法来处理数组,包括泛型数组。java.util.Arrays 类提供了几个静态方法来修改和搜索数组。这些方法也可用于普通数组。例如,sort() 方法可用于按升序对泛型数组进行排序。

Java 中的泛型数组实现了灵活且可重用的数据结构,可以处理各种类型。但是,由于类型擦除,在使用泛型数组时务必小心,以避免运行时错误并确保正确的类型检查。