一、 創(chuàng)建支持泛型的類

首先，你必須學習如何創(chuàng)建一個允許存在"泛型類型"的類。這意味著無論何時實例化你的類，你都能夠指定一個或多個Java類型與該類相關(guān)聯(lián)。為了說明這個問題，請考慮列表1中的一個簡單示例類。

注意，列表1中的類是如何聲明的。它在尖括號之間指定三個泛型。這些泛型是真實類型的占位符。當你聲明一個這種類型的類時，你可以指定一個類來代替ONE，TWO和THREE。如果你不這樣做，那么該類將使用Object的默認類型。

這個類顯示出怎樣設(shè)計一個類來接收三個泛型類型。當你創(chuàng)建一個這種類型的類時你要支持準確的類型。

列表1.泛型類:

package com.heatonresearch.examples.collections;
public class Example {
　private ONE one;
　private TWO two;
　private THREE three;
　public ONE getOne() { return one; }
　public void setOne(ONE one) { this.one = one; }
　public THREE getThree() { return three; }
　public void setThree(THREE three) { this.three = three; }
　public TWO getTwo() { return two; }
　public void setTwo(TWO two) { this.two = two; }
　public static void main(String args[]) {
　　Example example = new 
　　Example();
　　example.setOne(1.5);
　　example.setTwo(2);
　　example.setThree("Three");
　}
}

下面是如何實例化一個Example類型的類的情形：

Example example=new Example();

前面的代碼將代替具體的Double，Integer和String類型-相當于在列表1中的"ONE"、"TWO"和"THREE"占位符。你可以看到這些變量都有這些類型，通過下面三行設(shè)置它們的值。

example.setOne(1.5);
example.setTwo(2);
example.setThree("Three");

現(xiàn)在，既然你已經(jīng)知道如何創(chuàng)建一個使用泛型的定制類，那么創(chuàng)建一個使用泛型的定制集合類則更為簡單些。

二、 創(chuàng)建一個Queue類

一個隊列是一個很有用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了理解一個隊列的功能，你可以想像在一個娛樂公園人們排隊騎馬的情形。人們從隊的后面進入到隊中。為此，他們等待而***到達隊伍的前端。其順序不能改變。

這種情形可以被應(yīng)用到一個隊列類上去。它共有兩個方法，分別是"push"和"pop"。你使用push方法來把對象放置到隊列中，而使用pop方法從隊列中刪除一項。例如，如果你使用push方法把三個對象添加到隊列上，那么連續(xù)調(diào)用pop三次將以同樣順序從隊列中刪除這三個元素。這正與娛樂公園的情形相一致。如果有三個人以一特定的順序進入隊中，他們將以相同的順序得到騎馬娛樂。

下列代碼顯示出怎么實現(xiàn)一個使用泛型的Java隊列。

package com.heatonresearch.examples.collections;
import java.util.*;
public class Queue {
private ArrayList list = new ArrayList();
public void push(T obj) { list.add(obj); }
public T pop() throws QueueException {
if (size() == 0)
throw new QueueException(
"Tried to pop something from the queue, " +
"when it was empty");
T result = list.get(0);
list.remove(0);
return result;
}
public boolean isEmpty() { return list.isEmpty(); }
public int size() { return list.size(); }
public void clear() { list.clear(); }
}

前面的代碼聲明了隊列類，這樣它可以接收一個泛型類型。

public class Queue

泛型類型"T"是該類類型-它將被放入到該隊列中去。為了把這些項存儲到一個隊列中，該類還要創(chuàng)建一個接收"T"類型的ArrayList。
push方法很簡單的。它接收單一的類型為泛型"T"的對象，并且把它添加到ArrayList上。

pop方法稍微復雜些。首先，如果你要從隊列中彈出一個對象，并且如果在隊列中沒有對象，那么該類將拋出一個QueueException類型的異常。下面是QueueException類。

package com.heatonresearch.examples.collections;
public class QueueException extends Exception {
　public QueueException(String msg) {
　　super(msg);
　}
}

下面是拋出QueueException類型異常的代碼：

if (size() == 0)
throw new QueueException("Tried to pop something from the queue, " + 
"when it was empty");

如果隊列不空，該方法將從隊列中檢索***一個元素，在一個名叫result的變量中存儲它，然后從該列表中刪除這個項。下面幾行代碼實現(xiàn)了這一功能：

T result = list.get(0);
list.remove(0);
return result;

注意，該臨時變量也是泛型類型"T"。當這個類與真實的代表泛型類型的Java類型一起使用時，為了實現(xiàn)***程度上的兼容性，無論你何時存取這些變量，確?？偸鞘褂梅盒皖愋褪欠浅Ｖ匾?/P>

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三、 測試Queue類

下列類用于測試"泛型"隊列。

package com.heatonresearch.examples.collections;
　public class TestQueue {
　　public static void main(String args[]) {
　　　Queue queue = new Queue();
　　　queue.push(1);
　　　queue.push(2);
　　　queue.push(3);
　　　try {
　　　　System.out.println("Pop 1:" + queue.pop());
　　　　System.out.println("Pop 2:" + queue.pop());
　　　　System.out.println("Pop 3:" + queue.pop());
　　　} 
　　　catch (QueueException e) { e.printStackTrace(); }
　　}
　} 

前面的代碼中創(chuàng)建的隊列僅接收整型對象。

Queue queue = new Queue();

接下來的測試把三個整數(shù)添加到該隊列上。

queue.push(1);
queue.push(2);
queue.push(3);

注意，添加到該隊列中的這些數(shù)字都是原始的類型。因為J2SE的自動裝箱特性，這些原始的int類型被自動地轉(zhuǎn)變成Integer對象。

接下來，該測試使用pop方法檢索對象。在該隊列為空的情況下，該測試捕獲到QueueException異常。從隊列中彈出三個數(shù)字的結(jié)果是：

1
2
3

盡管在這里作為一接收的整數(shù)隊列顯示，但是因為泛型，所以隊列類對于任何Java對象情況都能正常工作。

四、 創(chuàng)建一個可預(yù)知的Stack集合

這里是一個更復雜的集合類型-它實現(xiàn)了一個堆棧以使你在實際刪除一個對象之前能夠預(yù)知或"可偷看"。你可以或者通過使用一個迭代算子或使用J2SE 5.0的新的"for each"結(jié)構(gòu)語句來進行預(yù)知。

這個PeekableStack類是一個先進后出（FILO）棧-讓你遍歷當前棧中的內(nèi)容。它的實現(xiàn)使用了兩個類。首先，PeekableStack類實現(xiàn)實際的棧部分。其次，PeekableStackIterator類實現(xiàn)一個"Java標準的"Iterator類-你可以用它來遍歷整個棧。列表2（見所附源代碼文件）顯示出PeekableStack類的具體編碼。

注意，列表2中的PeekableStack類實現(xiàn)了Iterable接口。這對于支持新型的J2SE 5.0"for-each"結(jié)構(gòu)語句是必要的。該Iterable接口用于指定你的集合支持"iterator"方法-它返回一個迭代算子。如果沒有這個接口，你的類將無法與新型的"for-each"結(jié)構(gòu)語句相兼容。

這個可預(yù)知的棧包含push和pop方法，就象隊列一樣。該push方法僅僅是比隊列稍微復雜些。而push方法負責把對象添加到棧上去并增加版本數(shù)（version）。

這個version變量允許PeekableStackIterator類保證沒有修改操作發(fā)生。在迭代算子創(chuàng)建時，這個算子保留一份當前版本數(shù)。如果棧上通過調(diào)用push方法發(fā)生任何變化，那么這個版本數(shù)就不會匹配；此不匹配將導致算子拋出一個ConcurrentModificationException異常。

pop方法稍微復雜些。首先，它必須決定在該列表中的***一個元素，這是通過獲得列表的大小并且減去1而得到的。

int last = list.size() - 1;

如果這個結(jié)果是一個小于零的數(shù)字，那么該棧就是空的，因此pop方法就返回null。

if (last < 0) return null;

如果在棧中存在***一個元素，那么就從列表中檢索它。在從列表中成功地檢索這個項后，你可以把它刪除。

T result = list.get(last);
list.remove(last);

***，返回從列表中檢索的對象。

return result;

為支持"for each"迭代，PeekableStack類的iterator方法返回一個"Java標準的"Iterator類-你可以用它來遍歷包含在棧中的所有對象。iterator方法創(chuàng)建一個新的iterator并且返回之。

PeekableStackIterator peekableStackIterator=new
PeekableStackIterator(this, list);

如你所見，該iterator類接收當前棧和棧的項目列表作為構(gòu)造器參數(shù)。這些值將為PeekableStackIterator所用-下一節(jié)將討論之。

五、 創(chuàng)建一個可預(yù)知的Stack迭代算子

如果PeekableStack類將要同Java中新的"for each"結(jié)構(gòu)語句一起使用，那么你必須創(chuàng)建一個"Java標準的"Iterator。列表3顯示出一個PeekableStackIterator類的實現(xiàn)。

在列表3中，迭代子實際上并沒有以任何方式改變棧的值；代之的是，該迭代子追蹤它在元素列表中的當前位置并且總是返回下一個元素。因為這個信息被存儲在iteration類本身，所以有可能存在多個算子運行于相同的棧上。

下列程序用于測試可預(yù)知的棧。

package com.heatonresearch.examples.collections;
　import java.util.*;
　public class TestPeekableStack {
　　public static void main(String args[]) {
　　　PeekableStack stack = new 
　　　PeekableStack();
　　　stack.push(1);
　　　stack.push(2);
　　　stack.push(3);
　　　for (int i : stack) { System.out.println(i); }
　　　System.out.println("Pop 1:" + stack.pop());
　　　System.out.println("Pop 2:" + stack.pop());
　　　System.out.println("Pop 3:" + stack.pop());
　　}
} 

如你所見，有三個項被添加到棧上去。然后，這三個項被使用新的"for each"結(jié)構(gòu)語句顯示出來。

for( int i: stack)
{ 
　System.out.println( i ); 
}

因此，你看到怎樣成功地實現(xiàn)一集合-它支持新型的J2SE慣例-既有泛型也有"for each"結(jié)構(gòu)語句。如你所見，創(chuàng)建與J2SE 5.0中新型的結(jié)構(gòu)相兼容的集合是相當容易的-這只需要利用泛型并且實現(xiàn)恰當?shù)慕涌诩纯?。你會發(fā)現(xiàn)這樣的集合類被無縫地集成到J2SE 5.0中。

【編輯推薦】

1. Java中泛型的理解與等價實現(xiàn)
2. 關(guān)于Java 泛型的基本使用簡介
3. 泛型編程與設(shè)計新思維