java包装类简单认识泛型

1 包装类

在 Java 中，由于基本类型不是继承自 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。类中比如由属性/方法使用比较方便

1.1 基本数据类型和对应的包装类

1.2 装箱和拆箱

装包/装箱 : 基本数据类型=>包装类类型

拆箱/拆包 : 包装类型=>基本类型

int i = 10;
// 装箱操作，新建一个 Integer 类型对象，将 i 的值放入对象的某个属性中
Integer ii = Integer.valueOf(i);
Integer ij = new Integer(i);   // 显示装箱 底层还是调用Integer.valueOf(i);// 拆箱操作，将 Integer 对象中的值取出，放到一个基本数据类型中
int j = ii.intValue();  // 显示拆箱

1.3 自动装箱和自动拆箱

可以看到在使用过程中，装箱和拆箱带来不少的代码量，所以为了减少开发者的负担， java 提供了自动机制

int i = 10;
Integer ii = i; // 自动装箱
Integer ij = (Integer)i; // 自动装箱int j = ii; // 自动拆箱
int k = (int)ii; // 自动拆箱

【阿里面试题】

下列代码输出什么，为什么？

public static void main(String[] args) {
Integer a = 127;
Integer b = 127;
Integer c = 128;
Integer d = 128;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);
}

答案:

解释: 四行代码都是对应自动装箱操作, 而自动装箱操作底层还是调用Integer.valueOf(i);

cache 是一个提前开辟好的长度为256的数组,

cache[0] 存放的是 -128 (-128 + (- ( -128 ) ) = 0 )

cache[255]存放的是127 (127 + (- ( -128 ) ) = 0 )

也就是说当传入valueOf()的值范围在-128~127之间时, 返回的值都是实现设置好的,因此为true

但128超出范围, 必须new一个新值, 两个值在不同地址上因此只能是false

2 什么是泛型

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。--- 《 Java 编程思想》对泛型的介绍。

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。

可以认为传递的是类型

3 引出泛型

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位置上的值？

思路：

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];
所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?

class MyArray {public Object[] objects = new Object[10];public Object getPos(int pos) {return objects[pos];}public void setVal(int pos,Object val) {objects[pos] = val;}
}
public class TestDemo {public static void main(String[] args) {MyArray myArray = new MyArray();myArray.setVal(0,10);myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放String ret = myArray.getPos(1);//编译报错System.out.println(ret);}
}

编译报错地方必须进行强制类型转化才能输出

String ret = (String)myArray.getPos(1);//编译报错
System.out.println(ret);

问题：以上代码实现后发现

1. 任何类型数据都可以存放

2. 1 号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换

虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，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。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。

/*** @param <T>  T是一个占位符，表示当前类是一个泛型类**/
class MyArray2<T> {//public Object[] objects = new Object[10];public T[] objects = (T[])new Object[10];//public T[] objects = new T[10];  //1public T getPos(int pos) {return objects[pos];}public void setVal(int pos,T val) {objects[pos] = val;}
}
public static void main2(String[] args) {MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<Integer>(); //2myArray1.setVal(0,48);myArray1.setVal(1,10);int val = myArray1.getPos(1); //3System.out.println(val);System.out.println("=======");MyArray<String> myArray2 = new MyArray<>();myArray2.setVal(0,"hello");myArray2.setVal(1,"bit");String ret = myArray2.getPos(1);System.out.println(ret);}

1.注释 1 处，不能 new 泛型类型的数组

        意味着： T [] ts = new T [ 5 ]; // 是不对的, 这样写会报错, 报错原因后边说

        因为泛型不能在运行中被识别, 只能在编译中才能被识别

        课件当中的代码：T[] array = (T[])new Object[10]; 是否就足够好，答案是未必的。这块问题一会儿介绍。

2. 注释 2 处，类型后加入 <Integer> 指定当前类型

3. 注释 3 处，不需要进行强制类型转换

泛型存在的意义:

在编译的时候, 帮我进行类型的检查
在编译的时候, 帮我进行类型的转换

运行的时候是没有泛型概念的, JVM当中是没有泛型的

4. 泛型是如何编译的

4.1 擦除机制

那么，泛型到底是怎么编译的？这个问题，也是曾经的一个面试问题。泛型本质是一个非常难的语法，要理解好他还是需要一定的时间打磨

在编译的过程当中，将所有的 T 替换为 Object 这种机制，我们称为： 擦除机制 。

Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。

4.2 提出问题：

4.2.1

为什么，public T[] objects = new T[10]; 是不对的，编译的时候，替换为Object，不是相当于：Object[] ts = new Object[5]吗？那既然会替换为Object为什么会报错呢?

答案: 因为Java数组语法上要求new后边必须跟一个具体类型

4.2.2 为什么T[] array = (T[])new Object[10 不够好

我们提供一个getArray()方法来 实例化泛型类型数组

当我们运行getArray()方法时候就会报错,哪怕强转都会报错, 因为擦除机制编译时返回的是Object类型,

而Object类型无论如何都不能转为Integer具体类型

返回的 Object 数组里面，可能存放的是任何的数据类型，可能是 String ，可能是 Person ，运行的时

候，直接转给 Integer 类型的数组，编译器认为是不安全的

改进方法1: 用Object类型接收

既然不允许强转Object 那就只能用Object类型接收

class MyArray2<T> {//public Object[] objects = new Object[10];public T[] objects = (T[])new Object[10];//public T[] objects = new T[10];  //1public T getPos(int pos) {return objects[pos];}public void setVal(int pos,T val) {objects[pos] = val;}public Object[] getArray() {   // 也可以返回T[] 都一样最后也编译成Object[]return objects;}
}
public static void main2(String[] args) {MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<Integer>(); Object[] integers = myArray1.gerArray();    
}

要是必须用具体Integer类型来接收呢? 更好的

改进方法2: 用反射创建指定类型的数组(了解即可)

改进方法1 myArray1内部创建过程中用是泛型类型数组, 而方法2内部创建过程中直接使用指定类型数组, 当然就不在需要因为擦除机制编译成Object类型了

class MyArray2<T> {//public Object[] objects = new Object[10];public T[] objects;//public T[] objects = new T[10];  //1/*** 通过反射创建，指定类型的数组* @param clazz* @param capacity*/public MyArray(Class<T> clazz, int capacity) {array = (T[])Array.newInstance(clazz, capacity);}public T getPos(int pos) {return objects[pos];}public void setVal(int pos,T val) {objects[pos] = val;}public T[] getArray() {return objects;}
}
public static void main2(String[] args) {MyArray2<Integer> myArray2 = new MyArray2<>(Integer.class,10);Integer[] integers = myArray2.getArray();   
}