Java泛型的作用及优点有哪些

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Java泛型的作用及优点有哪些

2024-07-09 15:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

Java泛型是J2 SE1.5中引入的一个新特性,其本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

作用

第一是泛化。可以用T代表任意类型Java语言中引入泛型是一个较大的功能增强不仅语言、类型系统和编译器有了较大的变化,以支持泛型,而且类库也进行了大翻修,所以许多重要的类,比如集合框架,都已经成为泛型化的了,这带来了很多好处。

第二是类型安全。泛型的一个主要目标就是提高Java程序的类型安全,使用泛型可以使编译器知道变量的类型限制,进而可以在更高程度上验证类型假设。如果不用泛型,则必须使用强制类型转换,而强制类型转换不安全,在运行期可能发生ClassCast Exception异常,如果使用泛型,则会在编译期就能发现该错误。

第三是消除强制类型转换。泛型可以消除源代码中的许多强制类型转换,这样可以使代码更加可读,并减少出错的机会。

第四是向后兼容。支持泛型的Java编译器(例如JDK1.5中的Javac)可以用来编译经过泛型扩充的Java程序(Generics Java程序),但是现有的没有使用泛型扩充的Java程序仍然可以用这些编译器来编译。

优点

Java语言中引入泛型是一个较大的功能增强。不仅语言、类型系统和编译器有了较大的变化,以支持泛型,而且类库也进行了很大的改动,许多重要的类,比如集合框架,都已经成为泛型化的了。这带来了很多好处:

1、类型安全

泛型的主要目标是提高Java程序的类型安全。通过知道使用泛型定义的变量的类型限制,编译器可以在非常高的层次上验证类型假设。没有泛型,这些假设就只存在于系统开发人员的头脑中。

通过在变量声明中捕获这一附加的类型信息,泛型允许编译器实施这些附加的类型约束。类型错误就可以在编译时被捕获了,而不是在运行时当作ClassCastException展示出来。将类型检查从运行时挪到编译时有助于Java开发人员更早、更容易地找到错误,并可提高程序的可靠性。

2、消除强制类型转换

泛型的一个附带好处是,消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读,并且减少了出错机会。尽管减少强制类型转换可以提高使用泛型类的代码的累赞程度,但是声明泛型变量时却会带来相应的累赞程度。在简单的程序中使用一次泛型变量不会降低代码累赞程度。但是对于多次使用泛型变量的大型程序来说,则可以累积起来降低累赞程度。所以泛型消除了强制类型转换之后,会使得代码加清晰和筒洁。

3、更高的运行效率

在非泛型编程中,将筒单类型作为Object传递时会引起Boxing(装箱)和Unboxing(拆箱)操作,这两个过程都是具有很大开销的。引入泛型后,就不必进行Boxing和Unboxing操作了,所以运行效率相对较高,特别在对集合操作非常频繁的系统中,这个特点带来的性能提升更加明显。

4、潜在的性能收益

泛型为较大的优化带来可能。在泛型的初始实现中,编译器将强制类型转换(没有泛型的话,Java系统开发人员会指定这些强制类型转换)插入生成的字节码中。但是更多类型信息可用于编译器这一事实,为未来版本的JVM的优化带来可能。

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