java泛型中上下限通配符 extends与super

1. List<? extends Dog> 和 add 操作

首先来看 List<? extends Dog> 的情况，它使用了 上限通配符 extends。由于你使用了 extends Dog，它表示列表的元素类型可能是 Dog 或者 Dog 的某个子类。虽然你能读取列表中的元素，但 你不能安全地添加任何类型的元素，因为你无法确定该列表实际接受哪种具体类型。换句话说，List<? extends Dog> 是一个“只读”的列表，只能从中读取 Dog 或它的子类，但不能随意向其中添加元素。

List<? extends Dog> list = new ArrayList<>();
list.add(new Dog());   // 编译错误：无法添加元素
list.add(new Poodle()); // 编译错误：无法添加元素

Objec object = list.get(0) // 读取元素是合法的

Dog dog = list.get(0); // 读取元素是合法的，但返回类型为 `Object`，这里强制转换

为什么不能添加元素？

• 你无法知道 List<? extends Dog> 中到底存储的是 Dog 还是它的某个子类（例如 Poodle）。
• 如果你能够添加元素，那么假设你添加了一个 Cat 对象（假设 Cat 是 Dog 的兄弟类），编译器无法确保类型的安全性。

总结： 在 List<? extends Dog> 中，你无法安全地添加任何元素，因为它可能存储的是 Dog 的子类，无法保证添加的元素类型与列表中的元素兼容。

2. List<? super Dog> 和 add 操作

接下来看 List<? super Dog> 的情况，它使用了 下限通配符 super。这里，? super Dog 意味着该列表的元素类型可以是 Dog 或者 Dog 的父类（如 Animal 或 Object）。对于 add 操作，它是安全的，因为你明确知道你可以添加 Dog 类型及其子类（不是父类，而是子类）（例如 Poodle）。

List<? super Dog> list = new ArrayList<>();
list.add(new Dog());   // 可以安全地添加
list.add(new Poodle()); // 可以安全地添加
list.add(new Animal()); // 错误，只能添加Dog以及子类

Objec object = list.get(0) // 读取元素是合法的

Dog dog = list.get(0); // 读取元素是合法的，但返回类型为 `Object`，这里强制转换

为什么可以添加元素？

• 你可以向 List<? super Dog> 中添加 Dog 或其子类的元素，因为无论它的实际类型是什么（Dog、Animal、Object），你都可以安全地假定 Dog 或其子类是符合要求的。
• 这里的关键是 super Dog 指定了下限，意味着列表接受 Dog 及其任何子类作为元素，因此可以添加这些类型。

3. 区别总结：

操作	List<? extends Dog>	List<? super Dog>
读取（get）	可以读取，类型是 Dog 或其子类，但会返回 Object	可以读取，但类型不确定，所以也需要当做 Object 类型处理
添加（add）	不能添加任何元素，因为你不能确定具体类型	可以添加 Dog 或其子类的元素，但不能添加超出 Dog 的类型
安全性	安全地读取，但不能安全地添加元素	可以安全地添加 Dog 或其子类的元素，但读取时会丧失类型信息

4.如何添加元素？

不能通过add，不过可以通过换引用方式赋值，例如：

List<Integer> intList = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3)); // 原始List有元素
List<? extends Number> numbers = intList; // 通过通配符引用
System.out.println(numbers.get(0)); // 输出1 ✅

List<Object> objList = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B")); // 原始List有元素
List<? super Number> sink = objList; // 通配符引用
sink.add(3.14); // ✅ 可以写入Number的子类
System.out.println(objList); // 输出 [A, B, 3.14]