Java泛型技术之发展与JDK14上的实现

1綱要GenericsHistoryandOverviewJavaCollectionClassesGenericsinJava-programmingGenericsinJava-underlyingtech.GenericsinC++-STL2JavaCollectionClasses1.HistoricalCollectionClasses(~Java1.1)Arrays,Vector,Stack,Hashtable,Properties,BitSet2.CollectionsFramework(J2SE,Java1.2~)Sets,Lists,Maps3.AlternativeCollectionLibrariesJGLfromObjectSpaceutil.concurrent,Colt4.GenericTypesGenericJava(GJ),PolyJ,JSR14(JDK1.4)Ref.《JavaCollections》p13JavaCollectionFramework面對諸如C++StandardTemplateLibrary(STL)之類的（資料結構和演算法）技術，Sun提出一個簡略方案，就是JavaCollectionsFramework。CollectionsFramework由三部分組成：1.Interfaces(abstractclasstypesthatframeworksupport,Collection,List,Set,SortedSet,Map,SortedMap)2.Implementations(HashSet,HashMap,WeakHeahMap,ArrayList,TreeSet,TreeMap,LinkedList,allareserializableandcloneable)3.Algorithms(inclassArrays

andCollections,allofstaticmethods)Ref.《JavaCollections》p1174EnumerationInterface

inhistoricalclassesEnumerationenum

=…;while(enum.hasMoreElements()){Objecto=enum.nextElement();processObject(o);}for(Enumerationenum=…;enum.hasMoreElements();){Objecto=enum.nextElement();processObject(o);}提供一個走訪群集內所有元素的標準方式Ref.《JavaCollections》p70每一個舊式的collectionclasses都提供有一個method(enumeration()或elements())，用來給你一個列舉器。使用enumeration時絕不能修改底部群集。5voidCDocument::UpdateAllViews(...)//巡訪所有的views{

POSITIONpos=m_viewList.GetHeadPosition();while(pos!=NULL){CView*pView=(CView*)m_viewList.GetNext(pos);if(pView!=pSender)//注意，我們不讓自己通知自己

pView->OnUpdate(pSender,lHint,pHint);}}EnumerationInterface

inMFC提供一個走訪群集內所有元素的標準方式Ref.MFCsource6IteratorInterface

inCollectionsFramework《Interface》Iterator《Interface》ListIteratorCollectionc=...;Iterator

i=c.iterator();while(i.hasNext()){process(i.next());}提供一個走訪群集內所有元素的標準方式Ref.《JavaCollections》p1297IteratorInterface

inC++STLlist<int>myList=...;list<int>::iteratori=myList.begin();while(i!=myList.end()){process(*(i++));}8PredicateInterface(use)

FilterIteratorinJava帶有條件（有過濾能力）的迭代器publicclassPredTest{staticPredicate

pred=newPredicate(){publicboolean

predicate(Objecto){returno.toString().startsWith("Hi");}};publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Listlist=Arrays.asList(args);Iteratori1=list.iterator();Iteratori=newPredicateIterator(i1,pred);while(i.hasNext()){System.out.println(i.next());}}}先產生一個一般迭代器，再據此產生一個「條件迭代器」定義自己的條件式Ref.《JavaCollections》p1329classPredicateIteratorimplementsIterator{publicPredicateIterator(Iteratoriter,Predicatepred){//...}publicvoidremove(){//...}publicbooleanhasNext(){//...}publicObjectnext(){//...}}interfacePredicate{booleanpredicate(Objectelement);}條件迭代器介面：需實作出Iteratorinterface，亦即需有remove(),hasNext(),next()三個methods。其建構式接受一個一般迭代器和一個條件式。條件式的介面如上，需有一個測試真假的函式，並傳回真假值。條件式介面：需有一個測試條件真假結果的函式predicate()，並傳回測試結果（真假值）PredicateInterface(implement)

FilterIteratorinJavaRef.《JavaCollections》p13010count_if(c.begin(),c.end(),

not1(bind2nd(less<int>(),40)));PredicateInterface(use)

functors&functionadaptersinC++STL帶有條件（有過濾能力）的演算法。條件可層疊「配接」11AlgorithmsinCollectionFramework

publicstaticvoidsort(Listlist);publicstaticvoidsort(Listlist,Comparatorcomp);publicstaticintbinarySearch(Listlist,Objectkey);publicstaticintbinarySearch(Listlist,Objectkey,Comparatorcomp);publicstaticObjectmin(Collectioncol);publicstaticObjectmin(Collectioncol,Comparatorcomp);publicstaticObjectmax(Collectioncol);publicstaticObjectmax(Collectioncol,Comparatorcomp);publicstaticvoidshuffle(Listlist);publicstaticvoidshuffle(Listlist,Randomrnd);publicstaticvoidfill(Listlist,Objectelement);publicstaticvoidcopy(Listdest,Listsrc);inclassCollectionsRef.《JavaCollections》p22712JGLfromObjectSpaceInc.

13JGLfromObjectSpaceInc.

14GenericProgramming

inJavaJava為保持其語言的簡單性，強迫你（程式員）動手做一些事情：你必須記住你所擁有的是個listofbytes（或strings或lists）；當你從中萃取出一個元素時，更進一步處理之前必須先將它轉型，從classObject

轉為classByte（或String

或List）。Java2的collectionsframework就是以此方式對待各種容器類別。如果以泛型（generictypes）來擴充Java語言，就有可能以一種更直接的方法來表現lists的相關資訊。於是編譯器可以追蹤記錄你是否擁有一個listofbytes（或strings或lists），而你也就不再需要將型別轉回classByte（或String

或List<String>）。某種情況下這很類似Ada語言的generics或C++語言的templates。Ref."GJ:AGenericJava"15GenericProgramming

inJava在Java語言中，List

是異質性的（heterogenous）--它們可以擁有任何型別的元素，沒有任何辦法可以強迫它們擁有相同型別。然而在JavawithGenerics

中，List卻是同質性的（homogenous）—

它們必須擁有相同型別的元素，編譯器會厲行這一點；此時如果你真的需要一個List

擁有不同型別的元素，應該使用List<Object>。JavawithGenerics

以角括號標示型別參數，原因是C++使用者對它們比較熟悉，而且其他型式的括號可能會帶來混淆。Ref."GJ:AGenericJava"16JavawithGenerics

featuresJavawithGenerics(GJ,JDK1.4-with-Generics)的幾個關鍵特性包括：相容於Java語言。GJ是Java的超集。每一個Java程式在JavawithGenerics中都仍然合法而且有著與過去相同的意義。相容於Java虛擬機器（JVM）。JavawithGenerics被編譯為JVM碼。JVM不需任何改變。因此Java所能執行之處，JavawithGenerics都能執行，包括在你的瀏覽器上。相容於既有程式庫。既有的程式庫都能夠和JavawithGenerics共同運作，即使是編譯後的.classbinary型式。有時候我們也可以將一個舊程式庫翻新，加上新式型別，而不需更動其源碼。例如Javacollectionsframework就可以被這樣翻新，加上泛型特性。高效（efficiency）。與泛型（generictypes）相關的資訊，只有在編譯期（而非執行期）才被維護著。這意味編譯後的JavawithGenericscode幾乎完全和相同目的、相同效率的Javacode一致。Ref."GJ:AGenericJava"17JavawithGenerics

編譯器的工作是把JavawithGenericscode翻譯回一般的Javacode。這個翻譯程序僅僅只是消除型別參數（typeparameters）並加上轉型動作。例如它把JavawithGenerics

classList<Byte>

譯回JavaclassList，並加上轉型，在必要地點將Object

轉為Byte。獲得的結果就像在不支援泛型的情況下你所寫的Javacode一樣。這就是為什麼我們能夠輕易為JavawithGenerics和既有的Java程式庫建立介面的原因，這也是為什麼JavawithGenerics

能夠和Java擁有相同效率的原因。JavawithGenerics

保證任何一個被編譯器加入的轉型動作都不會導致錯誤。在這些保證之下，由於JavawithGenerics

將程式碼翻譯為JVMbytecodes，所以Java平台原本擁有的安全性（safety）和防護性（security）也都獲得了保留。JavawithGenerics

underlyingtech.Ref."GJ:AGenericJava"18為了將JavawithGenerics

翻譯為Java語言，必須為每一個型別做一種特殊的擦拭（erasure）動作。一個參數化型別，經過擦拭後應該除去參數（於是List<T>

被擦拭為List），一個未被參數化的型別，經過擦拭後應該獲得型別本身（於是Byte

被擦拭為Byte），而一個型別參數經過擦拭後，結果為Object（於是T

被擦拭後變成Object）（註：稍後另有擴充定義）。如果某個methodcall

的傳回型別是個型別參數，編譯器會為它安插適當的轉型動作。因此，一個「根據GJ代碼完成的新程式」，可以和一個「根據Java代碼完成的舊程式庫」放在一起編譯。JavawithGenerics

underlyingtech.Ref."GJ:AGenericJava"19JavawithGenerics

underlyingtech.JavawithGenericscode被編譯為Javacode之後，其結果就像你在無泛型性質的情況下所寫的程式。JavawithGenerics

編譯器將額外的型別標記（type-signature）儲存於JVMclassfiles。.class檔案格式允許如此擴充，並於執行期被JVM忽略。所謂翻新就是取出原有的Javaclassfile，檢查其型別標記是否如同「JavawithGenerics

型別標記被擦拭後」的結果，然後產生一個帶有JavawithGenerics

標記的嶄新classfile。Java2的整個collectionclasslibrary已經以此方式翻新。程式庫中的每一個publicinterface,class,和method都有一個適當對應的JavawithGenerics

型別。由於翻新後的classfiles與原先不同之處只在於新增加的那些JavawithGenerics

型別標記（它會於執行時期被JVM忽略），所以你可以將其結果在一個Java2相容瀏覽器中執行，不需重新載入collectionclasslibrary。Ref."GJ:AGenericJava"20JavawithGenerics

underlyingtech.C++expansionvs.JavaerasureC++templates以膨脹法（expansion）實作出來，編譯器針對被運用的每一個型別，為泛型代碼產生一份對應副本。這往往導致程式碼的體積膨脹。由於template可能被定義於一個檔案之中而被另一個檔案使用，膨脹法所引起的錯誤往往無法被偵測出來，直到聯結期才會記錄，而且往往難以回溯。ThePracticeofProgramming(Addison-Wesley)曾記錄過一個C++小程式的templates產出一個名稱長達1594字元的變數

JavawithGenerics以拭去法（erasure）實作出來，沒有膨脹問題。型別變數必須滿足的所有條件，都已經在其bounds中清楚指定了，因此所有錯誤都會在編譯期就被偵測出來，不會等到聯結期。Java屬於所謂動態聯結，聯結期和執行期一致。型別參數必須總是一個指引型別（例如Byte）而不是一個基本型別（例如byte）。Ref."GJ:AGenericJava"21GJ

:AGenericJavaLanguageExtension

Ref."GJ:AGenericJava"22GJ(GenericJava)

installation從/~wadler/gj/下載gjdist1.2.zip解壓縮，預設置於C:\GJ\...SRC<DIR>04-12-02CLASSES<DIR>04-12-02DOC<DIR>04-12-02GJCBAT5108-05-99VERSIONTXT1,15208-05-99GJCRBAT13404-12-02java-ms12mgjc.Main-bootclasspath

c:\gj\classes\;c:\jdk1.3\jre\lib\rt.jar;c:\jdk1.3\jre\lib\i18n.jar%1%2%3%4%5%6%7%8%9\GJ\gjcr.bat:（按文件上的說明，自行完成此一批次檔）內有java.util.Collections,gjc.MainSRC\COM\SUN\JAVA\UTIL\COLLECTIONS

內有LinkedList.java等，都是重寫檔。23GJ(GenericJava)

pathsetting(forcoreclasses)Java屬於動態連結，不論JDK內附工具或一般Java程式，最終都會喚起JRE，其內都是類別庫。有些類別庫是所謂coreclasses，為求安全JRE載入classes之前會先查看coreclasses中是否有同名者(package+className)，如有就優先載入。例如JDK內附的java.util.Collection

未支援泛型，如果你有一個支援泛型的版本，並將它放在

-classpath

內，系統一定會優先載入coreclasses。為此我們必須運用-bootclasspath改變JRE載入coreclasses的順序，讓c:\gjc\classes\下的java.util.Collection先被載入。gjc.Main

是GJ編譯器（技術上比較像前處理器，因為它負責「擦拭」泛型），那些-bootclasspath

選項都是gjc.Main所用，不是java.exe所用。-ms12n就是一般Java編譯器的-Xms12n，只要鍵入java-X就可以看到這些選項的說明，它是為了讓JVM預設配置更多heap，因為泛型編譯很耗費記憶體。-J-Xbootclasspath/p都是JVM內部所用參數，一般並不公開，其優先權比

-bootclasspath還高罷了。這些都是為了載入正確的coreclasses而進行的路徑調整。24GJ(GenericJava)

environmentsetting@echooffremJDK1.3(36.bat)withGenericJava(GJ)remappendingC:\GJtoPATH(asbelow)isjustforgjc(r).batsetPATH=C:\jdk1.3\bin;C:\WINDOWS;C:\WINDOWS\COMMAND;C:\GJsetclasspath=.;d:\tij2\prog;d:\jdk1.3\lib\tools.jar;C:\GJ\classesclssetforgjcr(.bat)forgjc.Main25GJ(GenericJava)

environment26JDK1.427從http://java.下載JDK1.4並安裝預設置於c:\J2SDK_Forte\jdk1.4.0BIN<DIR>04-13-023:46binJRE<DIR>04-13-023:46jreLIB<DIR>04-13-023:47libREADMETXT8,27702-07-0212:52README.txtLICENSE13,85302-07-0212:52LICENSECOPYRI~14,51602-07-0212:52COPYRIGHTREADME~1HTM15,29002-07-0212:52readme.htmlINCLUDE<DIR>04-13-023:48includeDEMO<DIR>04-13-023:48demoSRCZIP10,377,84802-07-0212:52src.zipJDK1.4

installation28JSR-00001429JAVACJAR448,17503-13-0213:05javac.jarCHANGES32003-13-0212:54CHANGESCOPYRI~11,20103-13-0212:54COPYRIGHTLICENSE10,52203-13-0212:59LICENSEREADME2,37403-13-0212:54READMECOLLECTJAR44,39203-13-0213:04collect.jarJAVAC<DIR>04-13-023:06javacEXAMPLES<DIR>04-13-023:06examplesSCRIPTS<DIR>04-13-023:06scripts從/jsr/detail/14.jsp下載adding_generics-1_2-ea.zip解壓縮，預設置於c:\jsr14_adding_generics-1_2-ea源碼JSR-000014

installationjavac\com\sun\tools\javac\v8\util\Set.java，不是個retrofittingfile.javac\com\sun\tools\javac\v8\util\List.java，不是個retrofittingfile.javac\com\sun\tools\javac\v8\tree\Tree.java，不是個retrofittingfile.Q:沒有retrofittingfiles，又沒有完整的rewrittingfiles，那麼JSR14究竟如何讓Collections獲得泛型支援呢？NOTE:javac\com\sun\tools\javac\v8\Retro.java，是retrofitter源碼（詳列於本投影檔最後）30javag.bat@echooff:J2SE14ifnotexist%J2SE14%\bin\javac.exegotoBADJ2SE14ifnotexist%J2SE14%\jre\lib\rt.jargotoBADJ2SE14gotoJSR14DISTR:BADJ2SE14echo%J2SE14%doesnotpointtoaworkingJ2SE1.4installation.gotoend:JSR14DISTRifnotexist%JSR14DISTR%\javac.jargotoBADJSR14DISTRifnotexist%JSR14DISTR%\collect.jargotoBADJSR14DISTRgotoargs:BADJSR14DISTRecho%JSR14DISTR%doesnotpointtoaworkingJSR14installation.gotoend:argsifnot"%1"==""gotocompile%J2SE14%\bin\javac-J-Xbootclasspath/p:%JSR14DISTR%\javac.jargotoend:compile%J2SE14%\bin\javac-J-Xbootclasspath/p:%JSR14DISTR%\javac.jar-bootclasspath%JSR14DISTR%\collect.jar;%J2SE14%\jre\lib\rt.jar

-gj-warnunchecked%1%2%3%4%5%6%7%8%9:end(jjhou

新添)31JDK1.4withGenerics

environmentsetting@echooffremjdk1.4(noteJSR14DISTRandJ2SE14)setPATH=c:\J2SDK_Forte\jdk1.4.0\bin;C:\WINDOWS;C:\WINDOWS\COMMANDsetclasspath=.;d:\tij2\prog;c:\J2SDK_Forte\jdk1.4.0\lib\tools.jarsetJSR14DISTR=c:\jsr14_adding_generics-1_2-easetJ2SE14=c:\J2SDK_Forte\jdk1.4.0clssetC:\>javac

等同於C:\>java-classpathc:\jdk1.3\lib\tools.jarcom.sun.tools.javac.Main提示：32JDK1.4withGenerics

environment33JDK1.4withGenerics

sampleTest.javaEmployee.java//forGJ://build:gjcr.batTest.java[o]//options:-nowarnor-unchecked//note:GJCR不接受PE2'sEOF////forJDK1.4withJSR14://build:javag.batTest.java//options:-gj-warnunchecked(已內嵌於javag.bat中)//note:JDK14接受PE2'sEOF//note:無法接受boundedtypeparameter.Ref.Test.java34JDK1.4withGenerics

sample.1LinkedList<Integer>il=newLinkedList<Integer>();il.add(newInteger(0));il.add(newInteger(1));il.add(newInteger(5));il.add(newInteger(2));Integermaxi=Collections.max(il);//AlgorithmSystem.out.println(maxi);//5Collections.sort(il);//AlgorithmSystem.out.println(il);//[0,1,2,5]Ref.Test.java35JDK1.4withGenerics

sample.2LinkedList<String>sl=newLinkedList<String>();sl.add("zero");sl.add("one");sl.add("two");sl.add("five");System.out.println(sl);//[zero,one,two,five]Stringmaxs=Collections.max(sl);//AlgorithmSystem.out.println(maxs);//zeroCollections.sort(sl);//AlgorithmSystem.out.println(sl);//[five,one,two,zero]Ref.Test.java36JDK1.4withGenerics

sample.3LinkedList<LinkedList<String>>sll

=newLinkedList<LinkedList<String>>();sll.add(sl);Stringtemps2=sll.iterator().next().iterator().next();System.out.println(temps2);//fiveSystem.out.println(sll);//[[five,one,two,zero]]Ref.Test.java37JDK1.4withGenerics

sample.4ArrayList<Double>da=newArrayList<Double>();da.add(newDouble(3.3));da.add(newDouble(1.1));da.add(newDouble(5.5));da.add(newDouble(2.2));System.out.println(da);//[3.3,1.1,5.5,2.2]Collections.sort(da);//CollectionFramework'sAlgorithmSystem.out.println(da);//[1.1,2.2,3.3,5.5]Ref.Test.java38Vector<Character>cv=newVector<Character>();cv.add(newCharacter('j'));cv.add(newCharacter('j'));cv.add(newCharacter('H'));cv.add(newCharacter('o'));cv.add(newCharacter('u'));System.out.println(cv);//[j,j,H,o,u]Collections.sort(cv);//CollectionFramework'sAlgorithmSystem.out.println(cv);//[H,j,j,o,u]JDK1.4withGenerics

sample.5Ref.Test.java39JDK1.4withGenerics

sample.6HashSet<String>shs=newHashSet<String>();shs.add(newString("jjhou"));shs.add(newString("jason"));shs.add(newString("jamie"));shs.add(newString("jeremy"));shs.add(newString("jiangtao"));shs.add(newString("jou"));System.out.println(shs);//[jjhou,jason,jeremy,jiangtao,jamie,jou]Ref.Test.java40JDK1.4withGenerics

sample.7TreeSet<Long>lts=newTreeSet<Long>();lts.add(newLong(5));lts.add(newLong(2));lts.add(newLong(7));lts.add(newLong(4));System.out.println(lts);//[2,4,5,7]Ref.Test.java41JDK1.4withGenerics

sample.8HashMap<Integer,String>ishm=newHashMap<Integer,String>();ishm.put(newInteger(3),newString("jjhou"));ishm.put(newInteger(1),newString("jason"));ishm.put(newInteger(9),newString("jamie"));ishm.put(newInteger(7),newString("jiang"));System.out.println(ishm);//{9=jamie,7=jiang,3=jjhou,1=jason}Ref.Test.java42JDK1.4withGenerics

sample.9TreeMap<Integer,String>istm=newTreeMap<Integer,String>();istm.put(newInteger(3),newString("jjhou"));istm.put(newInteger(1),newString("jason"));istm.put(newInteger(9),newString("jamie"));istm.put(newInteger(7),newString("jiang"));System.out.println(istm);//{1=jason,3=jjhou,7=jiang,9=jamie}Ref.Test.java43JDK1.4withGenerics

sample.10,case1(genericsforuser-definedclasses)Employeeempv[]={newEmployee("Finance","Degree,Debbie"),newEmployee("Engineering","Measure,Mary"),};Set<Employee>emps=newTreeSet<Employee>(Arrays.asList(empv));System.out.println(emps);EmployeemaxEmp=Collections.max(emps);publicclassEmployeeimplementsComparable<Employee>{publicintcompareTo(Employeeemp){...}User-definedclassRef.Test.java,Ref.Employee.java44JDK1.4withGenerics

sample.10,case2(non-genericsforuser-definedclasses)Employeeempv[]={newEmployee("Finance","Degree,Debbie"),newEmployee("Engineering","Measure,Mary"),};Setemps=newTreeSet(Arrays.asList(empv));System.out.println(emps);EmployeemaxEmp=(Employee)Collections.max(emps);publicclassEmployeeimplementsComparable{publicintcompareTo(Objectobj){

Employeeemp=(Employee)obj;...}User-definedclass45JDK1.4withGenerics

sample.11,genericmethod&boundedtypeparameterLinkedList<Employee>empl=newLinkedList<Employee>(Arrays.asList(empv));System.out.println(Test.gm(empl));//genericmethod&boundedtypeparameter.//<TimplementsComparable<T>>T

gm(List<T>list)//methodaboveERRORinJDK14,SUCCESSinGJ.publicstatic<T>T

gm(List<T>list){Ttemp=list.iterator().next();//getthefirstonereturntemp;//andjustreturn.}method如果擁有自己的型別參數，我們稱為一個“genericmethod”，型別參數如果必須實作出某個已知介面（或必須是某已知class的subclass），我們稱之為“bounded”（受限的）。擦拭（erasure）的定義有必要擴充為：一個型別變數經過擦拭，相當於其bound

的擦拭結果（這麼一來gm()中的T

便被擦拭為Comparable）。Ref."GJ:AGenericJava"Ref.Test.java46JDK1.4withGenerics

sample.11,dumpbydumpclassThisclasshas1fields.F0:staticjava.util.LinkedList

emplSignature<2bytes>read():Readfieldinfo...M0:publicvoid<init>();M1:publicstaticvoidmain(java.lang.Stringa[]);M2:publicstaticjava.lang.Object

gm(java.util.Lista);M3:staticvoid<clinit>();...Thisclasshas1fields.F0:staticjava.util.LinkedList

emplSignature<2bytes>read():Readfieldinfo...M0:publicvoid<init>();M1:publicstaticvoidmain(java.lang.Stringa[]);M2:publicstaticjava.lang.Comparable

gm(java.util.Lista);M3:staticvoid<clinit>();...CompiledbyJDK1.4withGenericsCompiledbyGJ47JDK1.4withGenerics

sample.11,dumpbydumpclassI0:Class:java/lang/ComparableM0:publicvoid<init>(java.lang.Stringa,java.lang.Stringb);M1:publicintcompareTo(Employeea);M2:publicintcompareTo(java.lang.Objecta);...publicsynchronizedclassEmployeeextendsjava.lang.Object

implementsjava/lang/Comparable{...CompiledbyJDK1.4withGenericsCompiledbyGJBridge48JDK1.4withGenerics

sample.11,genericmethod&boundedtypeparameterLinkedList<Employee>empl=newLinkedList<Employee>(Arrays.asList(empv));System.out.println(Test.gm(empl));//genericmethod&boundedtypeparameter.publicstatic<TimplementsComparable<T>>T

gm(List<T>list){...}gm()接受一個list，其內的元素型別都是T，傳回一個元素，型別亦為T。最前面的角括號內宣告了型別參數T，並指出這個method可被任意型別T具現化（instantiated）—

只要T實作出Comparable<T>介面。面對呼叫動作，編譯器自動推導出gm()標記式（signature）中的型別參數T必須被具現化為Employee，並檢查classEmployee確實實作了boundComparable<Employee>。一般而言導入bound

的方式是，在型別參數之後寫上"implements"再加一個interface名稱，或是在型別參數之後寫上"extends"再加一個class名稱。不論是在classhead或是genericmethod標記式中，凡型別參數可以出現之處，bounds都可以出現。boundinginterface或boundingclass本身可能又被參數化，甚至可能形成遞迴（recursive），例如上述例子中的boundComparable<T>就內含了bounded型別參數T。Ref."GJ:AGenericJava"49JavawithGenerics

erasurerulesRef."GJ:AGenericJava"一個參數化型別經過擦拭後應該去除參數（於是List<T>

被擦拭成為List）一個未被參數化的型別經過擦拭後應該獲得型別本身（於是Byte被擦拭成為Byte）一個型別參數經過擦拭後的結果為Object（於是T

被擦拭後變成Object）一個型別變數經過擦拭後的結果為其bound的擦拭結果（於是gm()中的T便被擦拭為Comparable）如果某個methodcall的回傳型別是個型別參數，編譯器會為它安插適當的轉型（於是Empolyeetemp=Test3.gm(empl)

會被編譯器改為Empolyeetemp=(Employee)Test3.gm(empl)，不過這個動作在dumpclass的分析報告中顯現不出來）50JavawithGenerics

retrofittingRef."GJ:AGenericJava"JQueue<T>NQueueretrofit.class(genericform)compiledbyJDK1.4+JSR14obsolete.class(non-genericform)compiledbyJDK1.3,andnosourceexistJQueue<Employee>xxxJQueuexxxNQueuexxxNQueue<Employee>xxxApp.(compiledbyJDK1.4+JSR14)CH[o],R[o]CH[o],R[o]CH[o],R[o]CH[o],R[x](warning)CH:compilecheckR:running同一類別之非泛型和泛型兩種型式可以使用相同名稱，「檔名相同」的問題只要透過package即可解決。圖中之JQueue<>和NQueue其實可使用相同名稱。Test2.classJQueue.classNQueue.class翻新檔（retrofittingfiles）的目的是為舊式.class提供額外的型別資訊），供編譯器於日後編譯泛型應用程式時比對之用（才能檢查出語法錯誤）。51JavawithGenerics

retrofittingRef.GJ-Tutorial.pdf-d<directory>Specifywheretoplacegeneratedclassfiles-gjAcceptgenericsinthelanguage(thedefault)-retrofit<pathname>Retrofitexistingclassfileswithgenerictypes52JDK1.4withGenerics

sample.12,serialization(lightweightpersistence)writeObjectOutputStreamout=newObjectOutputStream(newFileOutputStream("collect.out"));out.writeObject(il);out.writeObject(sl);out.writeObject(sll);out.writeObject(da);out.writeObject(cv);out.writeObject(shs);out.writeObject(lts);out.writeObject(ishm);out.writeObject(istm);out.writeObject(emps);out.close();//alsoflushoutputstreamDecoratorpatternEmployeemustimplementSerializableRef.《ThinkinginJava,2e》p61353ObjectInputStreamin=newObjectInputStream(newFileInputStream("collect.out"));LinkedListil2=(LinkedList)in.readObject();LinkedListsl2=(LinkedList)in.readObject();LinkedListsll2=(LinkedList)in.readObject();ArrayListda2=(ArrayList)in.readObject();Vectorcv2=(Vector)in.readObject();HashSetshs2=(HashSet)in.readObject();TreeSetlts2=(TreeSet)in.readObject();HashMapishm2=(HashMap)in.readObject();TreeMapistm2=(TreeMap)in.readObject();Setemps2=(Set)in.readObject();in.close();JDK1.4withGenerics

sample.12,serialization(lightweightpersistence)readDecoratorpatternEmployeemustimplementSerializableRef.《ThinkinginJava,2e》p61354LinkedListil2=(LinkedList<Integer>)in.readObject();LinkedList<Integer>il2=(LinkedList<Integer>)in.readObject();

ERRORboth!found:java.lang.Objectrequired:java.util.LinkedList<java.lang.Integer>LinkedList<Integer>il2=(LinkedList)in.readObject();

Warning:uncheckedassignment:java.util.LinkedListtojava.util.LinkedList<java.lang.Integer>LinkedList<Integer>il2=in.readObject();

ERROR!found:java.lang.Objectrequired:java.util.LinkedList<java.lang.Integer>LinkedListil2=(LinkedList)in.readObject();

CORRECT!JDK1.4withGenerics

sample.12,serialization(lightweightpersistence)readERROR!Ref.Test.java55GenericProgramming

inC++classtemplates（語言層次）functiontemplates（語言層次）membertemplates（語言層次）iteratortraits（編程技巧）typetraits（編程技巧）56GenericProgramming

inC++,functiontemplatefind()

template<typenameI,typename

T>I

find(Ibegin,Iend,const

T&value){while(begin!=end&&*begin!=value)

++begin;returnbegin;//invokecopyctor}functiontemplate被呼叫時，編譯器會進行「引數推導」intia[]={0,1,2,3,4,5};list<int>iList(ia,ia+6};list<int>::iteratorite1=iList.begin();list<int>::iteratorite2=iList.end();cout<<*find(ite1,ite2,3);Appclasstemplate被運用時，編譯器不會進行「引數推導」inSTLRef.《STL源碼剖析》p34557GenericProgramming

inC++,functiontemplatefor_each()

for_each(iList.begin(),iList.end(),printElem);Apptemplate<classInputIterator,classFunction>Function

for_each(InputIteratorfirst,InputIteratorlast,

Functionf){for(;first!=last;++first)f(*first);returnf;}（iList見上頁）inSTLRef.《STL源碼剖析》p34958GenericProgramming

inC++,classtemplatelisttemplate<typenameT>structlist_Node

{...};template<typenameT>classlist_Iterator{private:

list_Node<T>*node;};template<typenameT>classlist{public:typedeflist_Iterator<T>iterator;protected:

list_Node<T>*node;...};inSTL59GenericProgramming

inC++,classtemplatelist

42103ilist.nodeilist.begin()ilist.end()環狀雙向串列正向逆向list<int>ilist;Ref.《STL源碼剖析》p13260AssociativeContainersbinder1st,binder2nd,

unary_negate,binary_negate,unary_compose,binary_compose...BasicMutatingAlgorithmsNon-mutatingAlgorithmsSortingandSearchingAlgorithmsArithmeticOperationsComparisonsLogicalOperationsIdentityandProjectionInsertiteratorsStreamiteratorsreverse_iterator演算法

Algorithms容器Containers仿函式

Functors(FunctionObjects)各種Iteratoradapters各種FunctionadaptersSequenceContainers空間配置器

Allocatorsdt::allocatormalloc_allocatordefault_allocatorContainer<T>::iterator迭代器IteratorsC++STLArchitecture

6groupcomponentsRef.《STL源碼剖析》p661C++STLContainers

stackqueuevectorlistdequepriority-queuesetmapmultisetmultimaphash_sethash_maphash_multisethash_multimapheapRB-treearray(build-in)hashtable序列式容器

SequenceContainers關聯式容器

AssociativeContainers非公開非標準非標準非標準非標準非標準配接器(adapter)配接器(adapter)以演算法型式

呈現（xxx_heap）slist非標準C++內建Ref.《STL源碼剖析》p11462C++STLrangeanditerators

half-openrange,egin(),end()begin()end()begin()end()pos++431625pos++Ref.《C++標準程式庫》p84,86,8963C++STLallocator

exquisitememorypoolnextpage...6464bytes64bytes#0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#14#1532bytes32bytes32bytes32bytes32bytesmemory

poolfree_list[16]它負責32bytes區塊start_freeend_free64bytes64bytes它負責64bytes區塊0096bytes它負責96bytes區塊96bytes96bytes96bytes0第一塊傳

回給客端第一塊傳

回給客端第一塊傳

回給客端這些連續區塊，以unionobj串接起來，形成freelist

的實質組成。圖中的小小箭頭即表示它們形成一個linkedlist。Ref.《STL源碼剖析》p6965Biblio