通配符＜? extends T＞和＜? super T＞区别及使用场景

<? extends T> : 上界通配符(Upper Bounds Wildcards)
<? super T> : 下界通配符(Lower Bounds Wildcards)

平时开发会遇到通配符<? extends T>和<? super T>的用法，比如：Collections类提供的集合元素拷贝的copy()方法就同时使用了<? extends T>和<? super T>。

public class Collections {

	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());
            }
        }
    }

}

baomidou的分页查询page()方法使用了<? extends T>：

<E extends IPage<T>> E page(E page, Wrapper<T> queryWrapper);

但为什么要这么用？如果我们使用的话可以用在哪些场景？下面我们通过小示例来理解它的作用和使用场景。

我们发现，类的继承关系能做到对子类型的兼容，但泛型没办法对子类型兼容，编译期就会报错。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
解决编译错误，可以使用到通配符，满足泛型对子类型的兼容。

除了<? extends T> 用法，还有另一种用法<? super T>。下面我们来看看他们的区别。

声明包含上下界通配符的集合类型：
在这里插入图片描述
使包含上下界通配符的集合类型：
<? extends Number>

add() : 编译器只知道元素类型是 Number 或 Number 的子类，所以有可能是 Number、Integer、Long、Float、Double其中一个类型，为保证类型安全不能添加除了 null 以外的任何元素，即使是 Number 本身也不行。
get() : 既然编译器不知道此时集合中的元素是 Integer、Long、Float、Double 的哪一个，返回类型只能是他们共同父类 Number 类型。

<? super Number>

add() : 编译器只知道元素类型是 Number 或Number 的父类，所以有可能是Number、Object其中一个。编译器知道下界是 Number ，根据类型向上兼容所以可以添加的元素是 Number 以及 Number 的子类。
get() : 既然编译器不确定集合类型是 Number 或Number父类的哪一种类型，add()的又是哪类型，返回类型只能是他们的共同父类 Object 。

特点：<? extends T> 的 add() 被限制，<? super T> 的 get() 被限制。

所以，<? extends T> 上界通配符，被设计为用来读取数据的泛型（只能读取数据为T的元素）；<? super T> 下界通配符，被设计为用来写数据的泛型（只能写入T或T的子类型）。

回头看看文章开头提到的两个使用场景，是不是就明白了。

示例源码:

public static void main(String[] args) {

        /**
         * 上界通配符，通配符?只能是 T 和 T 的子类
         * add(): 不可以加入任何元素，除了null
         * get():返回的值的类型默认是T
         */
        ArrayList<? extends Number> list1 = new ArrayList<Integer>(); //子类
        list1.add(1);    //编辑报错，因为通配符?可能是T或T的子类
        list1.add(null); //null可以，因为null可以为任何类型，但无意义

        Number number = list1.get(0); //默认是T类型，从声明泛型集合时我们知道，可以声明T和T的子类任何一个，所以返回默认只能是T，如果是子类再强转
        Integer integer = (Integer) list1.get(0); //可以强转成子类型，但如果不是Integer会包运行错误java.lang.ClassCastException

        /**
         * 下界通配符，通配符?只能是 T 和 T 的父类
         * add(): 只能添加类型为 T 和 T 的子类
         * get():返回的值默认是 Object类型
         */
        ArrayList<? super Number> list2 = new ArrayList<Number>();
        list2.add(1);
        list2.add(1L);
        list2.add(1.1f);
        list2.add(2.5d);

        Object object = list2.get(0); //默认是Object类型，因为在add()时可以是T和T的子类，所以返回默认是Object
}