1 為什么要用通配符和邊界？

使用泛型的過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)一種很別扭的情況 比如我們有Fruit類，和它的派生類Apple

class Fruit {} class Apple extends Fruit {}

然后有一個(gè)最簡(jiǎn)單的容器：Plate類 盤子里可以放一個(gè)泛型的“東西” 我們可以對(duì)這個(gè)東西做最簡(jiǎn)單的“放”和“取”的動(dòng)作：set( )和get( )方法

class Plate<T>{private T item;public Plate(T t){item=t;}public void set(T t){item=t;}public T get(){return item;} }

現(xiàn)定義一個(gè)“水果盤”，邏輯上水果盤當(dāng)然可以裝蘋果

Plate<Fruit> p = new Plate<Apple>(new Apple());

但實(shí)際上Java編譯器不允許這個(gè)操作。會(huì)報(bào)錯(cuò)，“裝蘋果的盤子”無(wú)法轉(zhuǎn)換成“裝水果的盤子”。

error: incompatible types: Plate<Apple> cannot be converted to Plate<Fruit>

實(shí)際上，編譯器認(rèn)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(guān)系，但容器之間是沒(méi)有繼承關(guān)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(lái)更舒服，Sun的大師們就想出了<? extends T>和<? super T>的辦法，來(lái)讓”水果盤子“和”蘋果盤子“之間發(fā)生正當(dāng)關(guān)系

2 上界

下面就是上界通配符（Upper Bounds Wildcards）

Plate<？ extends Fruit>

一個(gè)能放水果以及一切是水果派生類的盤子 再直白點(diǎn)就是：啥水果都能放的盤子 這和我們?nèi)祟惖倪壿嬀捅容^接近了 Plate<？ extends Fruit>和Plate<Apple>最大的區(qū)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

Plate<? extends Fruit> p = new Plate<Apple>(new Apple());

再擴(kuò)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

//Lev 1 class Food{}//Lev 2 class Fruit extends Food{} class Meat extends Food{}//Lev 3 class Apple extends Fruit{} class Banana extends Fruit{} class Pork extends Meat{} class Beef extends Meat{}//Lev 4 class RedApple extends Apple{} class GreenApple extends Apple{}

在這個(gè)體系中，上界通配符Plate<？ extends Fruit>覆蓋下圖中藍(lán)色的區(qū)域

3 下界

相對(duì)應(yīng)的下界通配符（Lower Bounds Wildcards）

Plate<？ super Fruit>

表達(dá)的就是相反的概念：一個(gè)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(duì)應(yīng)剛才那個(gè)例子，Plate<？ super Fruit>覆蓋下圖中紅色的區(qū)域。

4 上下界通配符的副作用

邊界讓Java不同泛型之間的轉(zhuǎn)換更容易了。但不要忘記，這樣的轉(zhuǎn)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(duì)盤子做兩件事，往盤子里set( )新東西，以及從盤子里get( )東西

class Plate<T>{private T item;public Plate(T t){item=t;}public void set(T t){item=t;}public T get(){return item;} }

4.1 上界<? extends T>不能往里存，只能往外取

<? extends Fruit>會(huì)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(gè)set()方法，插入Apple和Fruit都報(bào)錯(cuò)

Plate<? extends Fruit> p = new Plate<Apple>(new Apple());//不能存入任何元素 p.set(new Fruit()); //Error p.set(new Apple()); //Error//讀取出來(lái)的東西只能存放在Fruit或它的基類里。 Fruit newFruit1=p.get(); Object newFruit2=p.get(); Apple newFruit3=p.get(); //Error

編譯器只知道容器內(nèi)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(méi)有被標(biāo)上有“蘋果”。而是標(biāo)上一個(gè)占位符：capture#1，來(lái)表示捕獲一個(gè)Fruit或Fruit的子類，具體是什么類不知道，代號(hào)capture#1 然后無(wú)論是想往里插入Apple或者M(jìn)eat或者Fruit編譯器都不知道能不能和這個(gè)capture#1匹配，所以就都不允許

所以通配符<?>和類型參數(shù)<T>的區(qū)別就在于，對(duì)編譯器來(lái)說(shuō)所有的T都代表同一種類型 比如下面這個(gè)泛型方法里，三個(gè)T都指代同一個(gè)類型，要么都是String，要么都是Integer...

public <T> List<T> fill(T... t);

但通配符<?>沒(méi)有這種約束，Plate<?>單純的就表示：盤子里放了一個(gè)東西，是什么我不知道

4.2 下界<? super T>不影響往里存，但往外取只能放在Object對(duì)象里

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

Plate<? super Fruit> p=new Plate<Fruit>(new Fruit());//存入元素正常 p.set(new Fruit()); p.set(new Apple());//讀取出來(lái)的東西只能存放在Object類里。 Apple newFruit3=p.get(); //Error Fruit newFruit1=p.get(); //Error Object newFruit2=p.get();

因?yàn)橄陆缫?guī)定了元素的最小粒度的下限，實(shí)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(fèi)勁了，只有所有類的基類Object對(duì)象才能裝下。但這樣的話，元素的類型信息就全部丟失。

5 PECS原則

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

頻繁往外讀取內(nèi)容的，適合用上界Extends

經(jīng)常往里插入的，適合用下界Super

from:?https://cloud.tencent.com/developer/article/1353548?

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java 泛型 super extends 边界的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。