泛型

最新推荐文章于 2024-10-27 09:00:00 发布

oldmee

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分类专栏：语言文章标签：泛型协变集合类型擦除

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/javaer_lee/article/details/84553072

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static <ABV,Alibaba> ABV get(ABV string, Alibaba alibaba) {

string.toString();

return string;

}

public static void main(String[] args) {

String first = "222";

Long second = 333L;

String result = get(first,second);

System.out.println(result);

}

一个泛型使用场景的例子，最后get方法中的两个参数与返回值都变成了Object类型，这也就是所谓的类型擦除。返回值的Object根据传入的first类型强转成了String（传入的是什么类型，返回的就是什么类型，不用担心会抛出ClassCastException异常）

泛型的好处包括：

类型安全。放置的是什么，取出来的自然是什么，不用担心会抛出ClassCastException异常。
提升可读性。从编码阶段就显式地知道泛型集合、泛型方法等处理的对象类型是什么。
代码重用。泛型合并了同类型的处理代码，使代码重用度变高。

集合与泛型

List<T>最大的问题是只能放置一种类型。如果需要放置多种受泛型约束的类型要怎么办呢？<? extends T>与<? super T>应运而生，简单来说，<? extends T>是Get first适用于消费集合元素为主的场景，<? super T>则是put first，适用于生产集合元素为主的场景，如何理解呢，请看下面的例子：

当使用<? extends T>这种语法时，系统无法得知具体的类型究竟是什么，比如说我add了一个Apple对象，那么当这个List是Orange的集合时就不对了，因为fruit的子类可以有很多，当没有指定具体类型时你没法add，当然，null可以代表任何类型，add（null）没问题。

再来看看get的情况，因为List的上限是Fruit，所以不管取什么值出来都能赋值给父类Fruit。

当使用<? super T>时，系统虽然也不知道具体是什么，但是知道有个下限，就是Apple，所以只要是Apple后者它的子类都可以添加到集合中，Fruit已经超过了下限Apple，所以无法加入，当然，null可以是任何类的子类，所以add（null）依然没问题，取出的时候呢？因为没有规定上限，所以

你不知道取出来的元素应该赋值给谁，所以无法get，

这也就应对了上文所说的“<? extends T>是Get first适用于消费集合元素为主的场景，<? super T>则是put first，适用于生产集合元素为主的场景”

《Effective Java》给出精炼的描述：producer-extends, consumer-super（PECS）

频繁往外读取内容的，适合用上界Extends。

经常往里插入的，适合用下界Super。

源码中也有不少这样的设计：

copy方法限制了拷贝源src必须是T或者是它的子类，而拷贝目的地dest必须是T或者是它的父类，也就是说src是dest的子类才行，这样就保证了类型的合法性。

协变逆变与不变

逆变与协变用来描述类型转换（type transformation）后的继承关系，其定义：如果A、B表示类型，f(⋅)表示类型转换，≤表示继承关系（比如，A≤B表示A是由B派生出来的子类）

f(⋅)是逆变（contravariant）的，当A≤B时有f(B)≤f(A)成立；

f(⋅)是协变（covariant）的，当A≤B时有f(A)≤f(B)成立；

f(⋅)是不变（invariant）的，当A≤B时上述两个式子均不成立，即f(A)与f(B)相互之间没有继承关系。

概念太抽象，下面分别举例说明：

泛型

令f(A)=ArrayList<A>，那么f(⋅)是逆变、协变还是不变的呢？如果是逆变，则ArrayList<Integer>是ArrayList<Number>的父类型；如果是协变，则ArrayList<Integer>是ArrayList<Number>的子类型；如果是不变，二者没有相互继承关系。ArrayList<Number> list = new ArrayList<Integer>();这句话在编译期间就报错了，这说明A B没有继承关系，则说明泛型是不变的。（泛型没有内建的协变类型。在使用泛型时，类型信息在编译期被擦除了，也就是Integer是Number的子类这个关系在编译的时候没了，运行时也就无从检查。因此，泛型将这种错误检测移入到编译期。）

数组

令f(A)=[]A，容易证明数组是协变的：

Number[] numbers = new Integer[3];

这是因为数组在语言中是完全定义的，因此内建了编译期和运行时的检查，这点跟上面的集合是有本质区别的。

方法

用一句大白话解释就是：方法的形参是协变的、返回值是逆变的，看下面的例子：

static Number method(Number num) {

return 1;

}

Object result = method(new Integer(2)); //correct 形参是子类ok所以是协变的，返回值是父类ok，所以是逆变的。

Number result = method(new Object()); //error

Integer result = method(new Integer(2)); //error