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Java 包装类简单认识泛型

news 2025/8/12 10:09:37

学习目标:

1,以能阅读Java集合源码为目标学习泛型

2,了解包装类

3,了解泛型

一,包装类

在java中,由于基本类型不是继承于Object,为了在泛型代码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

1,基本数据类型和对应的包装类

举个例子来说明两者的关系

比如说基本数据类型 byte 可以定义变量 a = 10, 而它的包装类 Byte 不仅可以定义变量 a = 10,在Byte里还有许多方法可以使用,因为他是一个类

除了 Integer 和 Character，其余基本类型的包装类都是首字母大写。

2,装箱和拆箱:

装箱/装包: 自动装箱显示装箱

拆箱/拆包: 自动拆箱显示拆箱

什么是装箱:

把基本数据类型 变为 包装类类型 的过程叫做装箱

什么是拆箱:

把包装类类型 变为 基本数据类型 的过程叫做拆箱

1) 装箱

这个叫做自动装箱(隐式装箱)

这个叫做显示装箱

注意:无论是隐式还是显示装箱,底层都调用了valueOf方法

2) 拆箱

这个叫做自动拆箱(隐式拆箱)

这个叫做显示拆箱

3)小测试

这里有一段代码,猜一下输出的值是什么

是不是和你想的不太一样,为什么会这样?

我们想一下,这个过程是装箱对吧,那我们查看装箱的源码就得看 valueOf 的源码

这是valueOf的源码,可以看到,当变量的值在一个范围里面的时候,他返回的值是直接从数组里拿的,当不在这个范围里的时候,直接返回一个新的值,把新的值和旧值比较,结果必然不一样

那么,这个范围是什么呢?

从源码中看到,最小值是-128 最大值是127

因此在[-128 ~ 127]内的 256个数字在进行 == 比较的时候都会输出 true

刚才说了在数组里取值,那这个数组是什么?

返回的这个数组,它的下标逻辑是

也就是说,当 i = -128 的时候,这个数组的下标是 -128 + ( - ( - 128 ) ) = 0 当 i=127 的时候,数组的下标是127+128 = 255

这个数组我们称为缓存数组

明白了吧,那我们就不能在超出这个范围的时候 用我们正常的算术逻辑 去比较值了吗?当然不是,可以使用equals方法

二,泛型

一般的类和方法，只能使用具体的类型: 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。

1,什么是泛型

泛型是在JDK1.5引入的新的语法.

通俗讲，泛型：就是适用于许多许多类型。从代码上讲，就是对类型实现了参数化。

2,泛型的引出

现在要实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值,如何用代码实现？

分析:

1. 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：

int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];

2. 所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?这样数组里不就可以存放任何类型的数据了吗?

这样数组里就可以存放你想要的任何类型了

但是

现在代码太乱了,主方法里什么类型都要放.更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。并且每次取数据,都要进行强转,很麻烦

所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。

3,泛型的语法

class 泛型类名称<类型形参列表> {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {
}
class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
// 可以只使用部分类型参数
}

代码1示例:

分析代码1:

类定义:

首先我们放置了一个<E>,这个其实可以看做一个占位符,目的就是告诉编译器这是一个泛型，E 是类型参数，代表该类可以操作任意类型的对象（后续使用时指定具体类型，如 Integer ）

`成员变量:`

public Object[] arr = new Object[10]; 声明了一个长度为 10 的 Object 数组 arr，用于存储数据。因为是 Object 类型数组，理论上可以存储任何类型的对象，但实际使用时会根据泛型参数做类型转换。

方法setValue:

public void SetValue(int pos, E val) 方法用于向数组 arr 的指定位置 pos 存储值 val。参数 pos 是数组索引，val 是要存储的、类型为 E 的值，直接将 val 赋值给 arr[pos]。

方法getValue:

public E getValue(int pos) 方法用于从数组 arr 的指定位置 pos 获取值，并将其转换为泛型类型 E 后返回。通过 (E)arr[pos] 做强制类型转换，把 Object 类型的数组元素转换为 E 类型。

主方法main:

MyArray<Integer> myArray = new MyArray(); 创建 MyArray 类的对象 myArray，指定泛型类型为 Integer，但这里使用了原始类型创建（没有完整指定泛型参数，编译器会有警告），更规范的写法是 new MyArray<Integer>() 。当然不写也不报错

myArray.SetValue(1, 10); 调用 SetValue 方法，向 myArray 数组的索引 1 的位置存储值 10（因为泛型类型是 Integer，所以实际存储的是 Integer 类型的对象）。

那我们想要安放别的数据类型的时候怎么办,看代码: