在定義泛型時,我們可以通過extends來限定泛型類型的上限,也可以通過super來限定下限,這兩個限定字一般會和?等關鍵字搭配使用。 比如有這樣的代碼List<? super Father> dest,這裡,super包含“高於”的意思,? Super Father就表示dest存放的對象應當“以 ...
在定義泛型時,我們可以通過extends來限定泛型類型的上限,也可以通過super來限定下限,這兩個限定字一般會和?等關鍵字搭配使用。
比如有這樣的代碼List<? super Father> dest,這裡,super包含“高於”的意思,? Super Father就表示dest存放的對象應當“以Father為子類”;換句話說,在dest里,可以存放任何子類是Father類的對象。
再來看個extends的用法。比如有這樣的代碼,List<? extends Father> src,extends用來表示繼承,這裡的src可以存放以”Father”為父類的對象;也就是說,src可以存放任何Father對象的子類。
在實際的項目里,我們一般從List<? extends Father> src這類的集合里讀元素,而從List<? super Father> dest這樣的集合里寫元素。通過下麵的GenericExtends.java例子,再來瞭解extends,super和?的用法。
1 import java.util.ArrayList; 2 import java.util.List; 3 //定義一個空的父類和空的子類 4 class Father{ } 5 class Son extends Father{} 6 //這是個包含main方法的主類 7 public class GenericExtends { 8 //這個方法里,將把src里的對象複製到dest里 9 static void copy(List<? super Father> dest, 10 List<? extends Father> src) { 11 for (int i=0; i<src.size(); i++) 12 { dest.add(src.get(i)); } 13 }
在第9行copy方法的兩個參數里,我們看到了兩個包含extends和super泛型的參數。在方法體的for迴圈里,我們的做法符合剛纔講到的原則:從帶extends泛型的集合里讀,往帶super泛型的集合里寫。
14 public static void main(String[] args) { 15 Father f = new Father(); 16 Son s = new Son(); 17 //創建了一個帶Father泛型的集合,並向其中放了一個元素 18 List<Father> srcFatherList = new ArrayList<Father>(); 19 srcFatherList.add(f); 20 List<Father> destFatherList = new ArrayList<Father>(); 21 //通過copy方法,把元素複製進了destFatherList里 22 copy(destFatherList,srcFatherList); 23 //這裡的輸出是1,說明copy方法成功地往destFatherList里寫了元素 24 System.out.println(destFatherList.size()); 25 } 26 }
在定義方法的參數時,我們可以用帶extends和super的泛型來確保輸入參數類型的準確性。除此之外,這兩種泛型的用處不大,比如在main函數的第22行里,調用copy方法時,我們傳入的參數都是List<Father>類型。
下麵我們來展示些錯誤的用法:
錯誤用法一:用帶問號的類型實例化集合對象。
1 List<?> list = new ArrayList<String>(); //正確 2 //List<?> list = new ArrayList<?>(); //錯誤
第1行里,雖然在等號的左邊我們用到了問號,但在右邊,我們確立了泛型類型是String,這個是正確的。與之相比,在等號的左邊和右邊我們都用了問號,這是錯誤的,因為編譯器不知道list集合該採用哪種泛型類型。
錯誤用法二:向包含<? extends Father>泛型的集合里寫。
1 List<? extends Father> list = new ArrayList<Father>(); 2 //list.add(f); //error
第2行會報語法錯,原因是編譯器不知道這個基於Father的子類型究竟是什麼;因為沒法確定,為了保證類型安全,所以就不允許往裡面加數據。
錯誤用法三:從包含<? super Father>泛型的集合里讀。
1 List<? super Father> list1 = new ArrayList<Father>(); 2 list.add(f); //正確 3 //list.get(0);//錯誤
第3行會報語法錯,原因是編譯器不知道該用哪種Father的父類來接收get的返回值;於是,同樣為了保證類型安全,所以就不允許讀。
從上述的第二和第三種錯誤的用法里,我們能感受到,extends和super這兩種定義泛型的用法除了在定義方法參數之外,還真沒其他合適的用途。
集合部分的面試點歸納:
對於初級程式員或者是剛完成升級的高級程式員來說,應該能“合理地”使用集合,這個要求看似不難,其實不然,搞懂了當然不難。
下麵看些常見的面試題,並作相應的答疑。
1 ArrayList和LinkedList有什麼差別?在哪種場景里應當用ArrayList(或LinkedList)?
大家如果學過數據結構,這個問題不難回答:前者是基於數組,數組比較擅長索引查找,但不擅長被頻繁地插入或刪除;後者是基於鏈表,它擅長被頻繁地插入或刪除,如果對其頻繁地進行索引查找,就會影響性能。
2 ArrayList和Vector有什麼差別?
我們知道,ArrayList是線程不安全的,而且會以大概50%的規模進行動態擴容;而Vector是線程安全的,它會以100%的規模進行動態擴容。所以在單線程環境下,出於性能和記憶體使用量這兩方面的考慮,建議使用ArrayList。
3 我們知道,Set里不允許插入重覆的元素。對於HashSet和TreeSet,如果我們要插入自定義的類,我們該往自定義的類裡加入什麼方法來保證“不重覆”?
對於HashSet,它是基於Hash表的,我們需要重寫其中的hashCode和equals方法;對於TreeSet,我們需要重寫compareTo方法(當然還得實現Compareable介面)。
在大多數場景下,我們是會放入自定義類型,而不是簡單數據類型。如果候選人不知道怎麼回答,那麼我就可以認定他只是“簡單地用到了集合”,而不是“對集合有深入的瞭解”。
4 在使用迭代器遍歷集合對象時,我們能不能邊訪問邊修改?如果這樣做,會有什麼問題?
第一,會報異常,因為使用迭代器時不能邊訪問邊修改;第二,這種異常其實是種保護機制,因為邊遍歷邊修改會增加出錯的機會;第三,如果確實需要這樣做,可以使用CopyOnWriteArrayList之類的集合,或者乾脆別通過迭代器來訪問集合對象。
5 在使用HashMap時,你有沒有重寫hashCode和equals方法,如果不重寫,會有什麼問題?如果候選人對此一臉霧水,那麼我會給點提示:如果我們要在HashMap的Key部分放入自定義的類,而不是基本數據結構,那麼我們該在這個自定義的類里重寫什麼方法?
如果大家被問到這個問題,可以好好利用這個機會來展示你對此的深入瞭解。
要點1,HashMap是基於hash表這個數據結構來實現的,所以其中的get或containsKey的效率相當高(接近於1)。
要點2,描述一下Hash表的數據結構,重點說說如何通過hash演算法把待存入的數據和存儲位置綁定到一起了,同時還可以說出HashMap表裡是通過鏈地址法來解決衝突。
要點3,hashCode方法其實是對應hash表裡的hash演算法,由此我們可以計算出待存儲元素的存放位置。如果我們不重寫,將會用到Object里的hashCode方法,它是返回該對象的記憶體地址;而如果我們不重寫equals方法,那麼在衝突的情況下,就無法定位到具體的對象了。總之,如果不重寫hashCode和equals方法,在調用containsKey和get方法時,就無法得到“看上去一致”的對象了。
如果面試官(也包括筆者)看到應試者能清晰地說出上述的意思,就認為此人對技術細節非常瞭解,就有可能減少集合部分(或者乃至Java Core部分)的面試題。如果大家也是這樣併在回答其它問題時不犯原則性的錯誤,那麼也可能得到“對技術瞭解比較透徹”之類的好評。
6 Collections和Collection有什麼差別?
Collections 是一個集合的一個類,其中包含有一些和集合操作相關的靜態多態方法。Jave集合里則有另外一個和它非常相似的介面Collection(不帶s),它是線性表類集合的父介面,List和Set等介面都是通過實現這個介面來實現的。
7 你有沒有用過T,?, super和extends這種泛型?
說實在的,上述泛型在實際的項目里用得還真不多,你如果說沒用過,面試官也不會難為你。不過大家可以結合3.5.1部分的知識點,向面試官說明你是怎麼把泛型作用到類和方法上,也可以結合上文描述的copy方法向面試官說明? extends和? super的用法,如此面試官就會認為你對集合部分的知識掌握得很透徹。