Java中

轉載於:http://blog.csdn.net/jdsjlzx/article/details/70479227


備註: 轉載本文不是本文講的多麼深刻,,,只是簡單的一個例子,讓人明白,<? extends Father>類爲啥不能add,,,然後<? super Father>爲啥不能get了。

? 通配符類型

- <? extends T> 表示類型的上界,表示參數化類型的可能是T 或是 T的子類;
<? super T> 表示類型下界(Java Core中叫超類型限定),表示參數化類型是此類型的超類型(父類型),直至Object;
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上界<? extends T>不能往裏存,只能往外取

比如,我們現在定義:List<? extends T>首先你很容易誤解它爲繼承於T的所有類的集合,你可能認爲,你定義的這個List可以用來put任何T的子類,那麼我們看下面的代碼:

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        List<? extends Father> list = new LinkedList<>();
        list.add(new Son());
    }
}
class Human{
}
class Father extends Human{
}
class Son extends Father{
}
class LeiFeng extends Father {
}
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list.add(new Son());這行會報錯:The method put(Son) is undefined for the type List<capture#1-of ? extends Father>

List<? extends Father> 表示 “具有任何從Son繼承類型的列表”,編譯器無法確定List所持有的類型,所以無法安全的向其中添加對象。可以添加null,因爲null 可以表示任何類型。所以List 的add 方法不能添加任何有意義的元素,但是可以接受現有的子類型List 賦值。

你也許試圖這樣做:

List<? extends Father> list = new LinkedList<Son>();
list.add(new Son());
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即使你指明瞭爲Son類型,也不能用add方法添加一個Son對象。

list中爲什麼不能加入Father類和Father類的子類呢,我們來分析下。

List<? extends Father>表示上限是Father,下面這樣的賦值都是合法的

   List<? extends Father> list1 = new ArrayList<Father>();
   List<? extends Father> list2 = new ArrayList<Son>();
   List<? extends Father> list3 = new ArrayList<LeiFeng>();
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如果List<? extends Father>支持add方法的話:

  • list1可以add Father和所有Father的子類;
  • list2可以add Son和所有Son的子類;
  • list3可以add LeiFeng和所有LeiFeng的子類。

下面代碼是編譯不通過的:

list1.add(new Father());//error
list1.add(new Son());//error
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原因是編譯器只知道容器內是Father或者它的派生類,但具體是什麼類型不知道。可能是Father?可能是Son?也可能是LeiFeng,XiaoMing?編譯器在看到後面用Father賦值以後,集合裏並沒有限定參數類型是“Father“。而是標上一個佔位符:CAP#1,來表示捕獲一個Father或Father的子類,具體是什麼類不知道,代號CAP#1。然後無論是想往裏插入Son或者LeiFeng或者Father編譯器都不知道能不能和這個CAP#1匹配,所以就都不允許。

所以通配符<?>和類型參數的區別就在於,對編譯器來說所有的T都代表同一種類型。比如下面這個泛型方法裏,三個T都指代同一個類型,要麼都是String,要麼都是Integer。

public <T> List<T> fill(T... t);
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但通配符<?>沒有這種約束,List<?>單純的就表示:集合裏放了一個東西,是什麼我不知道。

所以這裏的錯誤就在這裏,List<? extends Father>裏什麼都放不進去。

List<? extends Father> list不能進行add,但是,這種形式還是很有用的,雖然不能使用add方法,但是可以在初始化的時候一個Season指定不同的類型。比如:

List<? extends Father> list1 = getFatherList();//getFatherList方法會返回一個Father的子類的list
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另外,由於我們已經保證了List中保存的是Father類或者他的某一個子類,所以,可以用get方法直接獲得值:

List<? extends Father> list1 = new ArrayList<>();
Father father = list1.get(0);//讀取出來的東西只能存放在Father或它的基類裏。
Object object = list1.get(0);//讀取出來的東西只能存放在Father或它的基類裏。
Human human = list1.get(0);//讀取出來的東西只能存放在Father或它的基類裏。
Son son = (Son)list1.get(0);
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下界

//super只能添加Father和Father的子類,不能添加Father的父類,讀取出來的東西只能存放在Object類裏
List<? super Father> list = new ArrayList<>();
list.add(new Father());
list.add(new Human());//compile error 
list.add(new Son());
Father person1 = list.get(0);//compile error 
Son son = list.get(0);//compile error 
Object object1 = list.get(0);
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因爲下界規定了元素的最小粒度的下限,實際上是放鬆了容器元素的類型控制。既然元素是Father的基類,那往裏存粒度比Father小的都可以。出於對類型安全的考慮,我們可以加入Father對象或者其任何子類(如Son)對象,但由於編譯器並不知道List的內容究竟是Father的哪個超類,因此不允許加入特定的任何超類(如Human)。而當我們讀取的時候,編譯器在不知道是什麼類型的情況下只能返回Object對象,因爲Object是任何Java類的最終祖先類。但這樣的話,元素的類型信息就全部丟失了。

PECS原則

最後看一下什麼是PECS(Producer Extends Consumer Super)原則,已經很好理解了:

  • 頻繁往外讀取內容的,適合用上界Extends。
  • 經常往裏插入的,適合用下界Super。

總結

  • extends 可用於返回類型限定,不能用於參數類型限定(換句話說:? extends xxx 只能用於方法返回類型限定,jdk能夠確定此類的最小繼承邊界爲xxx,只要是這個類的父類都能接收,但是傳入參數無法確定具體類型,只能接受null的傳入)。
  • super 可用於參數類型限定,不能用於返回類型限定(換句話說:? supper xxx 只能用於方法傳參,因爲jdk能夠確定傳入爲xxx的子類,返回只能用Object類接收)。
  • ? 既不能用於方法參數傳入,也不能用於方法返回。

帶有super超類型限定的通配符可以向泛型對象中寫入,帶有extends子類型限定的通配符可以向泛型對象讀取。

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