JavaScala泛型(泛型方法,泛型类,泛型特质,上下界,协变、逆变、非变)

Angie ·

更新时间:2024-09-20

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1. 泛型

1.1 泛型方法

1.2 泛型类

1.3 泛型特质

2. 上下界

2.1 上界

2.2 下界

3. 协变、逆变、非变

3.1 非变

3.3 逆变

3.4 示例

1. 泛型

泛型的意思是泛指某种具体的数据类型, 在Scala中, 泛型用[数据类型]表示. 在实际开发中, 泛型一般是结合数组或者集合来使用的, 除此之外, 泛型的常见用法还有以下三种:

泛型方法

泛型类

泛型特质

1.1 泛型方法

泛型方法指的是把泛型定义到方法声明上, 即:该方法的参数类型是由泛型来决定的. 在调用方法时, 明确具体的数据类型.

格式

def 方法名[泛型名称](..) = {
    //...
}

需求

定义方法getMiddleElement(), 用来获取任意类型数组的中间元素.

思路一: 不考虑泛型直接实现（基于Array[Int]实现）

思路二: 加入泛型支持.

参考代码

//案例: 泛型方法演示.
//细节: 泛型方法在调用方法的时候 明确具体的数据类型.
object ClassDemo01 {
  //需求: 用一个方法来获取任意类型数组的中间的元素
  //思路一:不考虑泛型直接实现（基于Array[Int]实现）
  //def getMiddleElement(arr: Array[Int]) = arr(arr.length / 2)
  //思路二: 加入泛型支持
  def getMiddleElement[T](arr: Array[T]) = arr(arr.length / 2)
  def main(args: Array[String]): Unit = {
      //调用方法
      println(getMiddleElement(Array(1, 2, 3, 4, 5)))
      println(getMiddleElement(Array("a", "b", "c")))
  }
}

1.2 泛型类

泛型类指的是把泛型定义到类的声明上, 即:该类中的成员的参数类型是由泛型来决定的. 在创建对象时, 明确具体的数据类型.

格式

class 类[T](val 变量名: T)

需求

定义一个Pair泛型类, 该类包含两个字段，且两个字段的类型不固定.

创建不同类型的Pair泛型类对象，并打印.

参考代码

//案例: 泛型-演示泛型类的使用.
//泛型类: 在创建对象的时候, 明确具体的数据类型.
object ClassDemo02 {
  //1. 实现一个Pair泛型类
  //2. Pair类包含两个字段，而且两个字段的类型不固定
  class Pair[T](var a:T, var b:T)
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //3. 创建不同类型泛型类对象，并打印
    var p1 = new Pair[Int](10, 20)
    println(p1.a, p1.b)
    var p2 = new Pair[String]("abc", "bcd")
    println(p2.a, p2.b)
  }
}

1.3 泛型特质

泛型特质指的是把泛型定义到特质的声明上, 即:该特质中的成员的参数类型是由泛型来决定的. 在定义泛型特质的子类或者子单例对象时, 明确具体的数据类型.

格式

trait 特质A[T] {
  //特质中的成员
}
class 类B extends 特质A[指定具体的数据类型] {
  //类中的成员
}

需求

定义泛型特质Logger, 该类有一个变量a和show()方法, 它们都是用Logger特质的泛型.

定义单例对象ConsoleLogger, 继承Logger特质.

打印单例对象ConsoleLogger中的成员.

参考代码

//案例: 演示泛型特质.
object ClassDemo03 {
  //1. 定义泛型特质Logger, 该类有一个a变量和show()方法, 都是用Logger特质的泛型.
  trait Logger[T] {
    //定义变量
    val a:T
    //定义方法.
    def show(b:T) = println(b)
  }
  //2. 定义单例对象ConsoleLogger, 继承Logger特质.
  object ConsoleLogger extends Logger[String]{
    override val a: String = "张三"
  }
  //main方法, 作为程序的主入口.
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //3. 打印单例对象ConsoleLogger中的成员.
    println(ConsoleLogger.a)
    ConsoleLogger.show("10")
  }
}

2. 上下界

在使用泛型(方法, 类, 特质)时，如果要限定该泛型必须从哪个类继承、或者必须是哪个类的父类。此时，就需要使用到泛型的上下界。

2.1 上界

使用T <: 类型名表示给类型添加一个上界，表示泛型参数必须要从该类（或本身）继承.

格式

[T <: 类型]

例如: [T <: Person]的意思是, 泛型T的数据类型必须是Person类型或者Person的子类型

需求

定义一个Person类

定义一个Student类，继承Person类

定义一个泛型方法demo()，该方法接收一个Array参数.

限定demo方法的Array元素类型只能是Person或者Person的子类

测试调用demo()方法，传入不同元素类型的Array

参考代码

//案例: 演示泛型的上下界之  上界.
object ClassDemo04 {
  //1. 定义一个Person类
  class Person
  //2. 定义一个Student类，继承Person类
  class Student extends Person
  //3. 定义一个demo泛型方法，该方法接收一个Array参数，
  //限定demo方法的Array元素类型只能是Person或者Person的子类
  def demo[T <: Person](arr: Array[T]) = println(arr)
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //4. 测试调用demo，传入不同元素类型的Array
    //demo(Array(1, 2, 3))          //这个会报错, 因为只能传入Person或者它的子类型.
    demo(Array(new Person()))
    demo(Array(new Student()))
  }
}

2.2 下界

使用T >: 数据类型表示给类型添加一个下界，表示泛型参数必须是从该类型本身或该类型的父类型.

格式

[T >: 类型]

注意:
例如: [T >: Person]的意思是, 泛型T的数据类型必须是Person类型或者Person的父类型如果泛型既有上界、又有下界。下界写在前面，上界写在后面. 即: [T >: 类型1 <: 类型2]

需求

定义一个Person类

定义一个Policeman类，继承Person类

定义一个Superman类，继承Policeman类

定义一个demo泛型方法，该方法接收一个Array参数，

限定demo方法的Array元素类型只能是Person、Policeman

测试调用demo，传入不同元素类型的Array

参考代码

//案例: 演示泛型的上下界之 下界.
//如果你在设定泛型的时候, 涉及到既有上界, 又有下界, 一定是: 下界在前, 上界在后.
object ClassDemo05 {
  //1. 定义一个Person类
  class Person
  //2. 定义一个Policeman类，继承Person类
  class Policeman extends Person
  //3. 定义一个Superman类，继承Policeman类
  class Superman extends Policeman
  //4. 定义一个demo泛型方法，该方法接收一个Array参数，
  //限定demo方法的Array元素类型只能是Person、Policeman
  //          下界          上界
  def demo[T >: Policeman <: Policeman](arr: Array[T]) = println(arr)
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //5. 测试调用demo，传入不同元素类型的Array
    //demo(Array(new Person))
    demo(Array(new Policeman))
    //demo(Array(new Superman))     //会报错, 因为只能传入: Policeman类获取它的父类型, 而Superman是Policeman的子类型, 所以不行.
  }
}

3. 协变、逆变、非变

在Spark的源代码中大量使用到了协变、逆变、非变，学习该知识点对阅读spark源代码很有帮助。

非变: 类A和类B之间是父子类关系, 但是Pair[A]和Pair[B]之间没有任何关系.

协变: 类A和类B之间是父子类关系, Pair[A]和Pair[B]之间也有父子类关系.

逆变: 类A和类B之间是父子类关系, 但是Pair[A]和Pair[B]之间是子父类关系.

如下图:

3.1 非变

语法格式

class Pair[T]{}

默认泛型类是非变的

即: 类型B是A的子类型，Pair[A]和Pair[B]没有任何从属关系 3.2 协变

语法格式

class Pair[+T]

类型B是A的子类型，Pair[B]可以认为是Pair[A]的子类型

参数化类型的方向和类型的方向是一致的。

3.3 逆变

语法格式

class Pair[-T]

类型B是A的子类型，Pair[A]反过来可以认为是Pair[B]的子类型

参数化类型的方向和类型的方向是相反的

3.4 示例

需求

定义一个Super类、以及一个Sub类继承自Super类

使用协变、逆变、非变分别定义三个泛型类

分别创建泛型类对象来演示协变、逆变、非变

参考代码

//案例: 演示非变, 协变, 逆变.
object ClassDemo06 {
  //1. 定义一个Super类、以及一个Sub类继承自Super类
  class Super               //父类
  class Sub extends Super   //子类
  //2. 使用协变、逆变、非变分别定义三个泛型类
  class Temp1[T]            //非变
  class Temp2[+T]           //协变
  class Temp3[-T]           //逆变.
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //3. 分别创建泛型类来演示协变、逆变、非变
    //演示非变.
    val t1:Temp1[Sub] = new Temp1[Sub]
    //val t2:Temp1[Super] = t1          //编译报错, 因为非变是: Super和Sub有父子类关系, 但是Temp1[Super] 和 Temp1[Sub]之间没有关系.
    //演示协变
    val t3:Temp2[Sub] = new Temp2[Sub]
    val t4:Temp2[Super] = t3          //不报错, 因为协变是: Super和Sub有父子类关系, 所以Temp2[Super] 和 Temp2[Sub]之间也有父子关系.
                                      //Temp2[Super]是父类型,   Temp2[Sub]是子类型.
    //演示逆变
    val t5:Temp3[Super]  = new Temp3[Super]
    val t6:Temp3[Sub] = t5          //不报错, 因为逆变是:  Super和Sub有父子类关系, 所以Temp3[Super] 和 Temp3[Sub]之间也有子父关系.
                                    //Temp3[Super]是子类型,   Temp3[Sub]是父类型.
  }
}

到此这篇关于Scala泛型(泛型方法,泛型类,泛型特质,上下界,协变、逆变、非变)的文章就介绍到这了,更多相关Scala泛型内容请搜索软件开发网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持软件开发网！

逆变泛型类泛型方法方法下界

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