数据结构预备知识(Java):包装类泛型
1、包装类
1.1 包装类
在Java中,每一个基本数据类型都有一个对应的包装类:

在SE的学习中我们已有过简单了解。
我们可以注意到,除了int类型的包装类为Integer,char类型的包装类为Character外,其余基本类型的包装类均将首字母大写即可。
1.2 装箱和拆箱
装箱(装包):把基本数据类型变为包装类类型的过程,叫做装箱。
拆箱(拆包):把包装类类型变为基本数据类型的过程,叫做拆箱。
装箱又分为 自动装箱和显示装箱。
拆箱又分为 自动拆箱和显示拆箱。
1.2.1 装箱
装箱(装包):把基本数据类型变为包装类类型的过程,叫做装箱。
装箱分为 自动装箱和显示装箱。
1.2.1.1 自动装箱&显示装箱
public static void main(String[] args) {Integer a = 10;//自动装箱int b = 10;Integer c = Integer.valueOf(b);//显示装箱}
我们可以将数据直接赋值给包装类类型来自动装箱,也可以通过包装类中的方法来显示装箱。
1.2.2 拆箱
拆箱(拆包):把包装类类型变为基本数据类型的过程,叫做拆箱。
拆箱分为 自动拆箱和显示拆箱。
1.2.2.1 自动拆箱&显示拆箱
public static void main(String[] args) {Integer a = 10;//自动装箱(先装好箱,再来拆箱)int a1 = a;//自动拆箱int a2 = a.intValue();//手动拆箱double a3 = a.doubleValue();//手动拆箱}
1.2.3 自动拆箱&自动装箱 底层原理
其实不管是自动装箱,还是自动拆箱,底层都是帮我们调用了valueOf或者intValue/doubleValue/..... 方法:

1.3 包装类面试题 --->缓存数组
我们先来看以下代码:

读到这里,大家可以先猜测一下结果。
结果是出人意料的:

为什么会出现以上的结果的?明明两组数据都是包装类啊,为什么一组结果是true,而另一组结果是false呢?
要解决问题,我们就需要找到问题的主要矛盾。
我们可以发现,这几行代码,仅仅只发生了装箱。那我们就去看装箱是怎么操作的,也就是valueOf的源码是怎么工作的:

我们发现,当我们传入的值满足一个范围的时候,返回了一个数组中的值,而不满足这个范围的时候,则新返回了一个对象,既然返回了一个新对象,新对象用 == 来进行比较,那结果必然是false!
那这个范围是多少呢?


我们可以看到,范围为[-128,127] 。
也就是说,当我们要装箱的数据在这个范围当中时,是直接从一个数组中拿的数据,而这个数组就是缓存数组。
缓存数组中共有256个数字,数组下标的范围为[0,255] ,存储着如下的数据:

所以当传入的数据在[-128,127]这个范围时,是直接从这个缓存数组中拿到的数据。
2、泛型
2.1 什么是泛型
顾名思义,泛型:就是适用于许多许多类型。
在我们之前的学习中,我们可以将一个数据当做参数传到一个方法中,而泛型,是将一个数据类型当做参数传入,我们需要什么类型,就传入什么类型。
2.2 泛型的语法

2.3 泛型的使用

我们将Integer作为参数传入,那我们用E来接收的参数的类型必须为整型,不能再传入其他类型,如:字符串、字符型......:

这里就会帮我们进行自动类型检查,如果不是对应的类型,就会报错。
我们接收数据时也不需要强制类型转换,会进行自动类型转换:

注意!注意!注意!!!
实例化对象时,<>中传入的类型只能为类类型,不能为普通数据类型!!!

泛型代码:
class myArray<E> {public Object[] array = new Object[10];public void setValue(int pos,E val) {array[pos] = val;}public E getValue(int pos) {return (E)array[pos];}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {myArray<Integer> Array = new myArray<>();Array.setValue(0,10);//自动类型检查Array.setValue(1,100);//自动类型检查//Array.setValue(2,"dings");自动类型检查 发现错误Integer ret1 = Array.getValue(0);//自动类型转换System.out.println(ret1);}
}
2.4 裸类型(Raw Type) (了解)
2.5 泛型是如何进行编译的?
2.5.1 擦除机制
泛型是编译时期的一种机制,在运行的时候没有泛型的概念,也就是说,JVM当中没有泛型的概念。
在编译完成后,我们定义的<>中的T、E......等等,都会被擦除并且替换为Object,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,这就是擦除机制。
关于擦除机制的介绍:擦除机制
2.5 泛型的上界
2.5.1 语法

2.5.2 示例一
语法:

我们对泛型类定义了上界为Number ,那传入的类型只能是Number或者是Number的子类。
代码示例:

ps:没有指定类型边界 E,可以视为 E extends Object
2.5.3 复杂示例二
例如:

那传入的类类型只能是实现了Comparable接口的类。
为什么要这样规定呢?
因为,我们使用的是泛型类,一旦我们要在类中进行数据的比较,那我们比较方法是未被定义的,就是说我们在写下这段代码时,还不知道传入的E会是什么类型,在方法中不能直接使用 >或者<来直接进行比较。于是,我们规定传入的类必须实现了Comparable接口,那就可以直接调用CompareTo方法来进行数据的比较了。
代码示例:
class A<E extends Comparable<E>> {//要求传入的类必须实现了Comparable接口,下面用来数据之间的比较public E findMax(E[] array) {//利用compareTo进行比较,找到数组中的最大值int max = 0;for (int i = 0; i < array.length; i++) {if (array[max].compareTo(array[i]) < 0) {max = i;}}return array[max];}
}
public class Student implements Comparable<Student>{//实现了Comparable接口public String name;public int age;public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Override//重写compareTo方法,规范比较行为public int compareTo(Student o) {return this.age - o.age;}public static void main(String[] args) {Student[] students = new Student[]{new Student("dinsg",10),new Student("fdd",100),new Student("kasg",21),new Student("hau",1)};A<Student> aaa = new A<>();Student maxStudent = aaa.findMax(students);System.out.println(maxStudent);}
}
2.6 泛型方法
未完待续....
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