泛型中 ? super T 和 ? extends T 的区别
概要
- 类型擦除
- ？ 的用法
- extends 的用法
- super的用法
类型擦除
import java.util.*; public class main{ public static void main(String[] args){ Class c1 = new ArrayList<String>().getClass(); Class c2 = new ArrayList<Integer>().getClass(); System.out.println(c1 == c2); } }上面程序运行的结果是true。出现这个结果的原因正是类型擦除。
在Java语言中，泛型是通过类型擦除来实现的，这意味着当你在使用泛型时，任何具体的类型都将被擦除，你唯一知道的就是你正在使用的是一个对象。因此上面List 和List在运行时事实上是同样的类型。（泛型类型只有在静态类型检查期间才出现，静态类型检查：基于程序的源代码来验证类型安全的过程；动态类型检查：在程序运行期间验证类型安全的过程；）
擦除带来的问题
class HasF{ public void f(){ System.out.println("f"); } } class Manipulator<T>{ private T obj; public Manipulator(T x){ obj = x; } public void manipulate(){ obj.f(); } } public class main{ public static void main(String[] args){ HasF hasf = new HasF(); Manipulator<HasF> m = new Manipulator<HasF>(hasf); m.manipulate() // error } }上面这段代码会报错，正是由于类型擦除导致的。因为类型擦除，所以泛型内部无法知道类型的信息，当你调用object没有的方法时，就会报错
补充一点：边界
因为擦除在方法体中移除了类型信息，所以运行时，你就需要辨别边界，边界是指：对象进入和离开方法的地点，这里是指泛型的方法体。
public class ArrayMaker<T> { private Class<T> kind; public ArrayMaker(Class<T> kind) { this.kind = kind; } @SuppressWarnings("unchecked") T[] create(int size) { return (T[])Array.newInstance(kind, size); } public static void main(String[] args) { ArrayMaker<String> stringMaker = new ArrayMaker<String>(String.class); String[] stringArray = stringMaker.create(9); System.out.println(Arrays.toString(stringArray)); } } /* Output: [null, null, null, null, null, null, null, null, null] *///:~上面这段代码就是因为在泛型的方法体中初始化，所以就把所有的类型当成了Object类型，因此输出的结果都是null。
仔细查看下面俩段代码：
// 不存在泛型 public class SimpleHolder { private Object obj; public void set(Object obj) { this.obj = obj; } public Object get() { return obj; } public static void main(String[] args) { SimpleHolder holder = new SimpleHolder(); holder.set("Item"); String s = (String)holder.get(); } } ///:~/// 存在泛型 public class GenericHolder<T> { private T obj; public void set(T obj) { this.obj = obj; } public T get() { return obj; } public static void main(String[] args) { GenericHolder<String> holder = new GenericHolder<String>(); holder.set("Item"); String s = holder.get(); } }但是如果你仔细查看俩段代码的字节码，你会发现是相同的。并且你会发现泛型所有的动作都是发生在边界处，会对传进来的值进行额外的编译检查，并插入对传递出去的值的类型。所以，可以得出一个结论，边界就是发生动作的地方。
？ 的用法
下面是使用案例
public class UnboundedWildcardsl { static List list1; static List<?> list2; static List<? extends Object> list3; // @SuppressWarnings("unchecked") static void assign1(List list){ list1 = list; list2 = list; list3 = list; //未检查的转换 } static void assign2(List<?> list){ list1 = list; list2 = list; list3 = list; } static void assign3(List<? extends Object> list){ list1 = list; list2 = list; list3 = list; } public static void main(String[] args) { assign1(new ArrayList()); assign2(new ArrayList()); assign3(new ArrayList()); assign1(new ArrayList<>()); assign2(new ArrayList<>()); assign3(new ArrayList<>()); List<?> wildList = new ArrayList(); wildList = new ArrayList<String>(); assign1(wildList); assign2(wildList); assign3(wildList); } }但是如果你仔细查看俩段代码的字节码，你会发现是相同的。并且你会发现泛型所有的动作都是发生在边界处，会对传进来的值进行额外的编译检查，并插入对传递出去的值的类型。所以，可以得出一个结论，边界就是发生动作的地方。
extends 的用法
下面展示的是如何使用:以 List为例来展示使用:
//Number extends Number
List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<? extends Number>();
//Integer extends Number
List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<? extends Integer>();
//Double extends Number
List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<? extends Double>();
//下面的是错误使用
foo3.add(12);
- 读取操作：通过以上给定的赋值语句，你一定能从foo3列表中读取到的元素类型是什么呢？你可以读取到Number，因为以上的列表要么包含Number的子类。你不能保证读取到Integer，因为foo3可能指向的是List。你不能保证读取到时DOuble，因为foo3可能指向的是List。
- 写入操作：通过以上给定的赋值语句，你能把一个什么类型的元素合法地插入到foo3中呢？必不能插入一个Integer元素，因为foo3可能指向List。你不能插入一个Double元素，因为foo3可能指向List。你不能插入一个Number元素，因为foo3可能指向List。因此你不能网List<？ extends T>中插入任何类型的对象。因为你不能保证列表的实际指向的类型是什么，你并不能保证列表中实际存储什么类型的对象。你唯一可保证的是，你可从中读取到T或者T的子类。
super 的用法
下面以List<？ super Integer>来展示super的用法
//integer is a superClass of Integer
List<? super Integer> foo3 = new ArrayList<Integer>()
//Number is a superClass of Integer
List<? super Integer> foo3 = new ArrayList<Number>();
//Object is superClass of Integer
List<? super Integer> foo3 = new ArrayList<Object>();
//下面代码是错误的
list.get(index); //不能获取
- 读取操作：通过以上给定的赋值语句，你一定能从foo3列表中读取到的元素的类型是什么呢？你不能保证读取到Integer，因为foo3可能指向List或者List。你不能保证读取到Number，因为foo3可能指向List。唯一可以保证的是，你读取到是Object或者Object的子类对象。但是你并不知道子类是什么。
- 写入操作：通过以上给定的赋值语句，你能把一个什么类型的元素插入到foo3中呢？你可以插入Integer对象，因为上述声明的列表都支持Integer对象。你可以插入Integer的子类的对象，因为Integer的子类同时也是Integer，上述声明列表都支持Integer对象。你不能插入Number对象，因为foo3可能指向ArrayList。你不能插入Object对象，因为foo3可能指向ArrayList。
PECS(Pruducer extends,Consumer super)
请记住PECS原则：生产者（Producer）使用extends，消费者（Consumer）使用super。
- 生产者使用extends
如果你需要一个列表提供T类型的元素（即你想从列表中读取T类型的元素），你需要把这个列表声明成《? extends T》，比如List 《? extends Integer》，因此你不能往该列表中添加任何元素。
- 消费者使用super
如果需要一个列表使用T类型的元素（即你想把T类型的元素加入到列表中），你需要把这个列表声明成《? super T》，比如List《? super Integer》，因此你不能保证从中读取到的元素的类型。
- 即是生产者，也是消费者
如果一个列表即要生产，又要消费，你不能使用泛型通配符声明列表，比如List。
请参考java.util.Collections里的copy方法(JDK1.7)：copy使用到了PECS原则，实现了对参数的保护。
/**
* Copies all of the elements from one list into another. After the
* operation, the index of each copied element in the destination list
* will be identical to its index in the source list. The destination
* list must be at least as long as the source list. If it is longer, the
* remaining elements in the destination list are unaffected. <p>
*
* This method runs in linear time.
*
* @param <T> the class of the objects in the lists
* @param dest The destination list.
* @param src The source list.
* @throws IndexOutOfBoundsException if the destination list is too small
* to contain the entire source List.
* @throws UnsupportedOperationException if the destination list's
* list-iterator does not support the <tt>set</tt> operation.
*/
public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) {
int srcSize = src.size();
if (srcSize > dest.size())
throw new IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest");
if (srcSize < COPY_THRESHOLD ||
(src instanceof RandomAccess && dest instanceof RandomAccess)) {
for (int i=0; i<srcSize; i++)
dest.set(i, src.get(i));
} else {
ListIterator<? super T> di=dest.listIterator();
ListIterator<? extends T> si=src.listIterator();
for (int i=0; i<srcSize; i++) {
di.next();
di.set(si.next());
}
}
}
