泛型定义中的通配符

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本文深入解析了Java泛型中的通配符用法，包括List<?extendsT>和List<?superT>的含义及应用场景，通过实例说明了如何正确使用泛型进行类型限制与转换。

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泛型定义中的通配符

List<? extends Number> foo3

含义是：变量foo3可以包含任何继承自Number的类型。
以下都是合法的定义：

List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<Number>();  //Number "extends" Number
List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<Integer>();  //Integer "extends" Number
List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<Double>();  //Double "extends" Number

因此，考虑到以上可能的定义，什么类型的对象可以被合法的添加到List<? extends Number> foo3中呢？

你不能添加Integer对象，因为foo3可能被定义为 List<Double>。
你不能添加Double对象，因为foo3可能被定义为 List<Integer>。
你不能添加Number对象，因为foo3可能被定义为 List<Integer>。

你不能添加任何对象到List<? extends T>中，因为你不能确定List真正被定义成什么，也就不能确定某个类型是否可以被List接受。
唯一可以确定的是你可以从List中读取一个Number类型的对象或一个Number类型的子类对象。

相反的逻辑也使用于super，如List<? super T>。一下定义都是合法的：

List<? super Number> foo3 = new ArrayList<Number>();  //Number is a "super" of Number
List<? super Number> foo3 = new ArrayList<Object>();  //Object is a "super" of Number

你不能从List<? super T>中读取一个特定类型的类（如Number），因为你不能确定List真正被定义成什么。（但是可以读取一个Object对象）
唯一可以确定的是你可以向List添加一个T类型的对象或T类型的超类对象。

一个很好的例子是Collection.copy()的定义：

public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)

注意src的定义，用extends允许接受任何值为T类型或T类型的子类型的List，并从中读取值，但你不能向src执行添加操作。
dest的定义，用super允许接受任何值为T类型或T类型的超类的List，并向其写入值，但你不能向dest执行读取操作。

由此，感谢泛型通配符，通过如上的一个定义，我们可以做以下这些调用。

//copy(dest, src)
Collection.copy(new ArrayList<Number>(), new ArrayList<Number());
Collection.copy(new ArrayList<Number>(), new ArrayList<Integer());
Collection.copy(new ArrayList<Object>(), new ArrayList<Number>());
Collection.copy(new ArrayList<Object>(), new ArrayList<Double());

下面做一些练习。被注释掉的代码是错误的

List<Number> listNumber_ListNumber = new ArrayList<Number>();
//List<Number> listNumber_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//错误 - 只能接受Number类型。
//List<Number> listNumber_ListDouble = new ArratList<Double>();
//错误 - 只能接受Number类型。
List<Integer> listInteger_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//List<Integer> listInteger_ListDouble  = new ArrayList<Double>();
//错误 - 只能接受Integer类型

List<? extends Number> listExtendsNumber_ListNumber = new ArrayList<Number>();
List<? extends Number> listExtendsNumber_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
List<? extends Number> listExtendsNumber_ListDouble = new ArrayList<Double>();

List<? extends Integer> listExtendsInteger_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//List<? extends Integer> listExtendsInteger_ListNumber  = new ArrayList<Number>();
//错误 - Number不是Integer的子类
//List<? extends Integer> listExtendsInteger_ListDouble  = new ArrayList<Double>();
//错误 - Double不是Integer的子类

List<? super Number> listSuperNumber_ListNumber = new ArrayList<Number>();
//List<? super Number> listSuperNumber_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//错误 - Integer不是Number的超类
//List<? super Number> listSuperNumber_ListDouble = new ArrayList<Double>();
//错误 - Double不是Number的超类
//List<Integer> listInteger_ListNumber = new ArrayList<Number>();
//错误 - 只能接受Integer类型

List<? super Integer> listSuperInteger_ListNumber  = new ArrayList<Number>();
List<? super Integer> listSuperInteger_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//List<? super Integer> listSuperInteger_ListDouble  = new ArrayList<Double>();    
//错误 - Double is not a superclass of Integer

listNumber_ListNumber.add(3);
//正确 - 允许添加Integer对象到List<Number>中

//下面的代码将出现编译错误。
//他们有相同的原因：你不知道List<T>真正指向那个类，它也许不能处理Integer。
//所以你不能添加任何类(Object, Number, Integer, Double等)到List<? extends Number>
//listExtendsNumber_ListNumber.add(3);
//错误 - 不能添加Integer，list可能是List<Double>，即使List就是被定义为List<Number>也不行。
//listExtendsNumber_ListInteger.add(3);   
//错误 - 不能添加Integer，list可能是List<Double>，即使List就是被定义为List<Integer>也不行。
//listExtendsNumber_ListDouble.add(3);    
//错误 - 不能添加Integer，list可能是List<Double>, 特别是List真的是List<Double>。
//listExtendsInteger_ListInteger.add(3);  
//错误 - 不能添加Integer，list可能是List<X>，它只接受X类型的对象。

listSuperNumber_ListNumber.add(3);
//正确 - 允许添加Integer到List<Number>或者List<Object>
listInteger_ListInteger.add(3);         
//正确 - 允许添加Integer到List<Integer>
listSuperInteger_ListNumber.add(3);     
//正确 - 允许添加Integer到List<Integer>, List<Number>或List<Object>
listSuperInteger_ListInteger.add(3);    
//正确 - 允许添加Integer到List<Integer>, List<Number>或List<Object>

总结：

参数和返回类型是：List<Foo>
1、可以作为参数传递给List方法的类型：