Java基础教程(14)-Java中的枚举类，泛型和注解

2024-05-05 15:27:53 浏览数 (1)

什么是枚举类

枚举类型（enum type）是指由一组固定的常量组成合法的类型。Java 中由关键字enum 来定义一个枚举类型

Java 定义枚举类型的语句有以下特点：

1) 使用关键字 enum ；

2) 类型名称，比如这里的 Season ；

3) 一串允许的值，

4) 枚举可以单独定义在一个文件中，也可以嵌在其它 Java 类中；

5) 枚举可以实现一个或多个接口（Interface）；

6) 可以定义新的变量 ；

7) 可以定义新的方法；

8) 可以定义根据具体枚举值而相异的类

enum 就和 class 一样，只是一个关键字，他并不是一个类; 当我们使用 enmu 来定义一个枚举类型的时候，编译器会自动帮我们创建一个 final类型的类继承 Enum 类，所以枚举类型不能被继承

Java 枚举如何比较

java 枚举值比较用双等于号和 equals 方法没啥区别，两个随便用都是一样的效果。

因为 enum 类型的每个常量在JVM中只有一个唯一实例； 枚举 Enum 类的 equals 方法默认实现就是通过 == 来比较的；

枚举类可以应用在 switch 语句中。因为枚举类天生具有类型信息和有限个枚举常量，所以比 int 、 String 类型更适合用在 switch 语句中.

什么是泛型：

Java 泛型（ generics） 是 JDK 5 中引⼊的⼀个新特性， 允许在定义类和接口的时候使⽤类型参数（ type parameter） 。

声明的类型参数在使⽤时⽤具体的类型来替换

泛型最⼤的好处是可以提⾼代码的复⽤性。 以 List 接⼜为例，我们可以将 String、Integer 等类型放⼊List 中， 如不⽤泛型， 存放 String 类型要写⼀个 List 接口， 存放Integer 要写另外⼀个 List 接口， 泛型可以很好的解决这个问题;

泛型就是定义一种模板，例如 ArrayList<T> ，然后在代码中为用到的类创建对应的 ArrayList<类型>;，既实现了编写一次，万能匹配，又通过编译器保证了类型安全;

  • 使用泛型时，把泛型参数 <T> 替换为需要的class类型
  • 不指定泛型参数类型时，编译器会给出警告，且只能将 <T> 视为 Object 类型
  • 可以在接口中定义泛型类型，实现此接口的类必须实现正确的泛型类型
  • 编写泛型时，需要定义泛型类型 <T> ；
  • 静态方法不能引用泛型类型 <T> ，必须定义其他类型（例如 <K> ）来实现静态泛型方法；
  • 泛型可以同时定义多种类型，例如 Map<K, V> 。
类型擦除：

类型擦除指的是通过类型参数合并，将泛型类型实例关联到同一份字节码上。编译器只为泛型类型生成一份字节码，并将其实例关联到这份字节码上。

类型擦除的主要过程如下：

将所有的泛型参数用其最左边界（最顶级的父类型）类型替换 移除所有的类型参数。

  • 1、虚拟机中没有泛型，只有普通类和普通方法,所有泛型类的类型参数在编译时都会被擦除,泛型类并没有自己独有的 Class 类对象。比如并不存在 List<String>.class 或是List<Integer>.class，而只有 List.class。
  • 2、创建泛型对象时请指明类型，让编译器尽早的做参数检查;
  • 3、不要忽略编译器的警告信息，那意味着潜在的ClassCastException 等着你。
  • 4、 泛型的类型参数不能用在 Java 异常处理的 catch 语句中。因为异常处理是由JVM 在运行时刻来进行的。由于类型信息被擦除，JVM 是无法区分两个异常类型MyException<String>和MyException<Integer>的。对于 JVM 来说，它们都是MyException 类型的。也就无法执行与异常对应的 catch 语句。
通配符

通配符分为限定通配符和非限定通配符

  • 限定通配符对类型进⾏限制， 泛型中有两种限定通配符：

表示类型的上界，格式为：<？ extends T>，即类型必须为 T 类型或者 T 子类 <? extends T> 允许调用读方法 T get() 获取 T 的引用，但不允许调用写方法 set(T) 传入 T 的引用（传入 null 除外） 表示类型的下界，格式为：<？ super T>，即类型必须为 T 类型或者 T 的父类 <? super T> 允许调用写方法 set(T) 传入 T 的引用，但不允许调用读方法 Tget() 获取 T 的引用（获取 Object 除外）。

  • 泛型类型必须⽤限定内的类型来进⾏初始化，否则会导致编译错误。
  • ⾮限定通配符表⽰可以⽤任意泛型类型来替代，类型为<T>

泛型中 K T V E ？的含义

E - Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素) T - Type（Java 类）

K - Key（键）

V - Value（值）

N - Number（数值类型）

？ - 表示不确定的 java 类型（无限制通配符类型）

S、U、V - 2nd、3rd、4th types

List<Object>和原始类型 List 之间的区别

原始类型 List 和带参数类型 List<Object>之间的主要区别是，在编译时编译器不会对原始类型进行类型安全检查，却会对带参数的类型进行检查。通过使用 Object 作为类型，可以告知编译器该方法可以接受任何类型的对象，比如String 或 Integer。 它们之间的第二点区别是，你可以把任何带参数的类型传递给原始类型 List，但却不能把 List<String>传递给接受 List<Object>的方法，因为会产生编译错误

List<?>和 List<Object>之间的区别是什么？

代码语言：xml复制
List<?> 是一个未知类型的 List，而 List<Object> 其实是任意类型的 List。你可以把List<String>, List<Integer>赋值给 List<?>，却不能把 List<String>赋值给 List<Object>

什么是注解（Annotation）？

注解是放在Java源码的类、方法、字段、参数前的一种特殊“注释”：注解可以被编译器打包进入class文件，因此，注解是一种用作标注的“元数据”。

Java的注解可以分为三类：

  • 第一类是由编译器使用的注解，例如： > @Override ：让编译器检查该方法是否正确地实现了覆写；
代码语言：xml复制
> @SuppressWarnings ：告诉编译器忽略此处代码产生的警告。
这类注解不会被编译进入 .class 文件，它们在编译后就被编译器扔掉了。
  • 第二类是由工具处理 .class 文件使用的注解，比如有些工具会在加载class的时候，对class做动态修改，实现一些特殊的功能。这类注解会被编译进入 .class 文件，但加载结束后并不会存在于内存中。这类注解只被一些底层库使用，一般我们不必自己处理。
  • 第三类是在程序运行期能够读取的注解，它们在加载后一直存在于JVM中，这也是最常用的注解。

定义一个注解时，还可以定义配置参数。配置参数可以包括：

所有基本类型； String； 枚举类型； 基本类型、String以及枚举的数组。

因为配置参数必须是常量，所以，上述限制保证了注解在定义时就已经确定了每个参数的值。

自定义注解

Java语言使用 @interface 语法来定义注解（ Annotation ）

代码语言：java复制
package com.demo;

//定义一个注解
public @interface Report {
    int type() default 0;  //无参方法 有默认值
    String level() default "0";
    String value() default "";
}

注解的参数类似无参数方法，可以用 default 设定一个默认值（强烈推荐）。最常用的参数应当命名为 value 。

有一些注解可以修饰其他注解，这些注解就称为元注解（meta annotation）。Java标准库已经定义了一些元注解，我们只需要使用元注解，通常不需要自己去编写元注解。

代码语言：java复制
package com.demo;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 最常用的元注解是 @Target 。使用 @Target 可以定义 Annotation 能够被应用于源码的哪些位
 * 置：
 * 类或接口： ElementType.TYPE ；
 * 字段： ElementType.FIELD ；
 * 方法： ElementType.METHOD ；
 * 构造方法： ElementType.CONSTRUCTOR ；
 * 方法参数： ElementType.PARAMETER 。
 * 
 * 另一个重要的元注解 @Retention 定义了 Annotation 的生命周期：
 * 仅编译期： RetentionPolicy.SOURCE ；
 * 仅class文件： RetentionPolicy.CLASS ；
 * 运行期： RetentionPolicy.RUNTIME 。
 * 如果 @Retention 不存在，则该 Annotation 默认为 CLASS 。因为通常我们自定义
 * 的 Annotation 都是 RUNTIME ，所以，务必要加
 * 上 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 这个元注解
 * */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Report {
    int type() default 0;  //无参方法 有默认值
    String level() default "0";
    String value() default "";
}

@Target 定义的 value 是 ElementType[] 数组，只有一个元素时，可以省略数组的写法。

定义 Annotation 的步骤:

  • 第一步，用 @interface 定义注解
  • 第二步，添加参数、默认值：
  • 第三步，用元注解配置注解：
读取自定义注解

注解定义后也是一种 class ，所有的注解都继承自java.lang.annotation.Annotation ，因此，读取注解，需要使用反射API;

Java提供的使用反射API读取 Annotation 的方法包括：

判断某个注解是否存在于 Class 、 Field 、 Method 或 Constructor ：

Class.isAnnotationPresent(Class) Field.isAnnotationPresent(Class)

Method.isAnnotationPresent(Class)

Constructor.isAnnotationPresent(Class)

使用反射API读取Annotation：

Class.getAnnotation(Class) Field.getAnnotation(Class)

Method.getAnnotation(Class)

Constructor.getAnnotation(Class)

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