作者：JavaEdge

來源：www.jianshu.com/p/ff5f5b7e8b93

一、為什么要用通配符和邊界？

使用泛型的過程中，經常出現一種很別扭的情況。

比如我們有Fruit類，和它的派生類Apple

然后有一個最簡單的容器：Plate類

盤子里可以放一個泛型的”東西”

我們可以對這個東西做最簡單的“放”和“取”的動作：set( )和get( )方法。

現定義一個“水果盤”，邏輯上水果盤當然可以裝蘋果。

但實際上Java編譯器不允許這個操作。會報錯，“裝蘋果的盤子”無法轉換成“裝水果的盤子”。

實際上，編譯器認定的邏輯是這樣的：

• 蘋果?IS-A?水果

• 裝蘋果的盤子?NOT-IS-A?裝水果的盤子

所以，就算容器里裝的東西之間有繼承關系，但容器之間是沒有繼承關系。

所以我們不可以把Plate<Apple>的引用傳遞給Plate<Fruit>。

為了讓泛型用起來更舒服，Sun的大師們就想出了<? extends T>和<? super T>的辦法，來讓”水果盤子“和”蘋果盤子“之間發生正當關系。

二、上界

下面就是上界通配符（Upper Bounds Wildcards）

一個能放水果以及一切是水果派生類的盤子

再直白點就是：啥水果都能放的盤子

這和我們人類的邏輯就比較接近了

Plate<？ extends Fruit>和Plate<Apple>最大的區別就是：Plate<？ extends Fruit>是Plate<Fruit>及Plate<Apple>的基類

直接的好處就是，我們可以用“蘋果盤”給“水果盤”賦值了。

再擴展一下，食物分成水果和肉類，水果有蘋果和香蕉，肉類有豬肉和牛肉，蘋果還有兩種青蘋果和紅蘋果。

在這個體系中，上界通配符Plate<？ extends Fruit>覆蓋下圖中藍色的區域。

三、下界

相對應的下界通配符（Lower Bounds Wildcards）

表達的就是相反的概念：一個能放水果以及一切是水果基類的盤子。

Plate<？ super Fruit>是Plate<Fruit>的基類，但不是Plate<Apple>的基類

對應剛才那個例子，Plate<？ super Fruit>覆蓋下圖中紅色的區域。

四、上下界通配符的副作用

邊界讓Java不同泛型之間的轉換更容易了。但不要忘記，這樣的轉換也有一定的副作用。那就是容器的部分功能可能失效。

還是以剛才的Plate為例。我們可以對盤子做兩件事，往盤子里set( )新東西，以及從盤子里get( )東西。

1、上界<? extends T>不能往里存，只能往外取

<? extends Fruit>會使往盤子里放東西的set( )方法失效

但取東西get( )方法還有效

比如下面例子里兩個set()方法，插入Apple和Fruit都報錯。

編譯器只知道容器內是Fruit或者它的派生類，但具體是什么類型不知道。

可能是Fruit？可能是Apple？也可能是Banana，RedApple，GreenApple？編譯器在看到后面用Plate<Apple>賦值以后，盤子里沒有被標上有“蘋果”。而是標上一個占位符：capture#1，來表示捕獲一個Fruit或Fruit的子類，具體是什么類不知道，代號capture#1。

然后無論是想往里插入Apple或者Meat或者Fruit編譯器都不知道能不能和這個capture#1匹配，所以就都不允許。

所以通配符<?>和類型參數<T>的區別就在于，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里，三個T都指代同一個類型，要么都是String，要么都是Integer...

但通配符<?>沒有這種約束，Plate<?>單純的就表示：盤子里放了一個東西，是什么我不知道。

2、下界<? super T>不影響往里存，但往外取只能放在Object對象里

使用下界<? super Fruit>會使從盤子里取東西的get( )方法部分失效，只能存放到Object對象里。set( )方法正常。

因為下界規定了元素的最小粒度的下限，實際上是放松了容器元素的類型控制。

既然元素是Fruit的基類，那往里存粒度比Fruit小的都可以。

但往外讀取元素就費勁了，只有所有類的基類Object對象才能裝下。但這樣的話，元素的類型信息就全部丟失。

五、PECS原則

最后看一下什么是PECS（Producer Extends Consumer Super）原則，已經很好理解了。

1、頻繁往外讀取內容的，適合用上界Extends。

2、經常往里插入的，適合用下界Super。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的困扰我多年的Java泛型〈? extends T 〉和 〈? super T 〉，终于搞清楚了！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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