JAVA泛型通配符的小小难点

我已使用了一个通配符 — 接下来呢？ 

清单 1 展示了一个简单的容器（container）类型 Box，它支持 put 和 get 操作。 Box 由类型参数 T 参数化，该参数表示 Box 内容的类型， Box<String> 只能包含 String 类型的元素。

清单 1. 简单的泛型 Box 类型

public interface Box<T> {

    public T get();

    public void put(T element);

}

通配符的一个好处是允许编写可以操作泛型类型变量的代码，并且不需要了解其具体类型。例如，假设有一个 Box<?> 类型的变量，比如清单 2 unbox() 方法中的 box 参数。unbox() 如何处理已传递的 box？

清单 2. 带有通配符参数的 Unbox 方法

public void unbox(Box<?> box) {

    System.out.println(box.get());

}

事实证明 Unbox 方法能做许多工作：它能调用 get() 方法，并且能调用任何从 Object 继承而来的方法（比如 hashCode()）。它惟一不能做的事是调用 put() 方法，这是因为在不知道该 Box 实例的类型参数 T 的情况下它不能检验这个操作的安全性。由于 box 是一个 Box<?> 而不是一个原始的 Box，编译器知道存在一些 T 充当 box 的类型参数，但由于不知道 T 具体是什么，您不能调用 put() 因为不能检验这么做不会违反 Box 的类型安全限制（实际上，您可以在一个特殊的情况下调用 put()：当您传递 null 字母时。我们可能不知道 T 类型代表什么，但我们知道 null 字母对任何引用类型而言是一个空值）。

关于 box.get() 的返回类型，unbox() 了解哪些内容呢？它知道 box.get() 是某些未知 T 的 T，因此它可以推断出 get() 的返回类型是 T 的擦除（erasure），对于一个无上限的通配符就是 Object。因此清单 2 中的表达式 box.get() 具有 Object 类型。

通配符捕获

清单 3 展示了一些似乎应该 可以工作的代码，但实际上不能。它包含一个泛型 Box、提取它的值并试图将值放回同一个 Box。

清单 3. 一旦将值从 box 中取出，则不能将其放回

public void rebox(Box<?> box) {

    box.put(box.get());

}

 

Rebox.java:8: put(capture#337 of ?) in Box<capture#337 of ?> cannot be applied

   to (java.lang.Object)

    box.put(box.get());

       ^

1 error

这个代码看起来应该可以工作，因为取出值的类型符合放回值的类型，然而，编译器生成（令人困惑的）关于 “capture#337 of ?” 与 Object 不兼容的错误消息。

“capture#337 of ?” 表示什么？当编译器遇到一个在其类型中带有通配符的变量，比如 rebox() 的 box 参数，它认识到必然有一些 T ，对这些 T 而言 box 是 Box<T>。它不知道 T 代表什么类型，但它可以为该类型创建一个占位符来指代 T 的类型。占位符被称为这个特殊通配符的捕获（capture）。这种情况下，编译器将名称 “capture#337 of ?” 以 box 类型分配给通配符。每个变量声明中每出现一个通配符都将获得一个不同的捕获，因此在泛型声明 foo(Pair<?,?> x, Pair<?,?> y) 中，编译器将给每四个通配符的捕获分配一个不同的名称，因为任意未知的类型参数之间没有关系。

错误消息告诉我们不能调用 put()，因为它不能检验 put() 的实参类型与其形参类型是否兼容 — 因为形参的类型是未知的。在这种情况下，由于 ? 实际表示 “？extends Object” ，编译器已经推断出 box.get() 的类型是 Object，而不是 “capture#337 of ?”。它不能静态地检验对由占位符 “capture#337 of ?” 所识别的类型而言 Object 是否是一个可接受的值。

捕获助手

虽然编译器似乎丢弃了一些有用的信息，我们可以使用一个技巧来使编译器重构这些信息，即对未知的通配符类型命名。清单 4 展示了 rebox() 的实现和一个实现这种技巧的泛型助手方法（helper）：

清单 4. “捕获助手” 方法

public void rebox(Box<?> box) {

    reboxHelper(box);

}

 

private<V> void reboxHelper(Box<V> box) {

    box.put(box.get());

}

 

总结：

其实这一大段主要想要告诉我们， public T get();和 public void put(T element);中的T是不一样的，所以不可以向这样子调用：

public void rebox(Box<?> box) {

    box.put(box.get());//因为put中的T跟get中的T是不一样的。所以put不能保证get返回的类型是自己想要的类型，所以违反了泛型的类型检查~！

}

  

想要box.put(box.get());这样子调用，要先将2个泛型参数T都变成都一个泛型参数T，像这样子：

public void rebox(Box<?> box) {

    reboxHelper(box);

}

 

private<V> void reboxHelper(Box<V> box) {

    box.put(box.get());

}