【老白学 Java】泛型应用 - 卡拉 OK（三）

泛型应用 - 卡拉 OK（三）

文章来源：《Head First Java》修炼感悟。

上文说到，正当老白为编译错误焦头烂额时，事情有了转机。老白在 API 中找到了答案，终于弄清楚了 v3.0 编译错误的原因。 为了以后不会忘记，特地在这里留下记录方便随时翻看。

一、原来是泛型惹的「祸」

为了保证集合中数据安全，Java 5.0 后续版本增加了泛型特性，防止不同类型数据被放到同一个集合中。

先来看看 API 中关于 ArrayList 的定义：
可以看到，ArrayList 类声明使用了 <E> 这种方式来表示泛型，意思就是在创建列表对象时把 E 换做实际类型。比如前面我们使用 new 创建的 Song 列表对象，其实原型应该是这样的：

public class ArrayList<Song> extends AbstractList<Song> implements List<Song>, ...

再看看 ArrayList 的 add() 方法定义：
ArrayList 的 add() 方法同样使用了泛型，所以创建 Song 类型的列表只允许添加 Song 类型对象。

二、泛型应该这样用

其实 Collections.sort() 方法多处使用了泛型，来看看定义：
可以看到，Collections 的泛型被直接声明在 sort() 方法中，与 ArrayList 声明在类中有些不同。 sort() 声明使用 <T extends ...> 这样的方式表示 T 类型必须是继承自指定对象，这样做的目的就是对传入的方法参数进行严格限制，进一步保证数据类型安全。

sort() 的参数为 List<T>，方法描述中明确指出 T 必须实现 Comparable 接口。 Comparable 接口只有一个方法，来看看定义：
方法说明：
对当前对象和指定对象进行排序比较。如果当前对象小于、等于或大于指定对象时，分别返回负整数、零或正整数。

也就是说，Song 需要实现 Comparable 接口才能进行对比操作。

三、Song 实现 Comparable 接口

我们再来看看 v3.0 代码，很明显问题就出在下面这段代码中：

public void go() {
	loadSongs();
	System.out.println(tracks);

	// 曲目排序
	Collections.sort(tracks);
	System.out.println(tracks);
}

tracks 是一个 ArrayList 对象，保存了所有 Song 类型元素，因为 Song 对象没能实现 Comparable 接口，不满足 Collections.sort() 的声明，自然也就不会存在 compareTo() 方法，所以必然会报错。解决方式也很简单，只要实现接口就可以了。

接下来老白再次修改 Song：

/**
 * 文件：Song.java
 *
 * 描述：歌曲信息类，用于保存歌曲名称、歌手等信息，
 * 		并且实现了 Comparable 接口用于按曲目排序。
 * 版本：v4.0
 */
public class Song implements Comparable<Song> {
	
	// 定义歌曲信息
	String title;
	String artist;
	String rating;
	String bpm;

	// 默认构造方法
	public Song() {}

	// 构造器，新建对象时传入歌曲信息
	public Song(String t, String a, String r, String b) {
		title = t;
		artist = a;
		rating = r;
		bpm = b;
	}
	
	// 实现接口方法
	// 返回负值、0 或者正数，表示小于，等于或者大于
	public int compareTo(Song s) {
		return title.compareTo(s.getTitle());
	}
	
	// 返回歌曲名称
	public String getTitle() {
		return title;
	}

	// 返回歌手名称
	public String getArtist() {
		return artist;
	}

	// 返回歌曲等级
	public String getRating() {
		return rating;
	}

	// 返回歌曲节拍
	public String toString() {
		return title;
	}
}

还记得那次的编译错误吧，当初传入 String 可以通过编译，而传入 Song 就会报错。 那是因为 String 已经实现了 Comparable 接口：
所以排序的流程就是，Collections.sort() 调用 Song 类中的 compareTo() 方法，而 Song 类的 compareTo() 会自动调用 String 类的 compareTo() 方法，并返回一个整数来决定谁更靠前。

尝试再次编译：
OK，编译成功，并且正确排序。

迎接新挑战

解决了按歌名排序的问题后，老白兴致不减，开始思考另一个问题：若是按照歌手名称排序又该如何做？ 老白决定趁热打铁，准备去做这件事情。