泛型中extends和super的区别

在 Java 泛型中，extends 和 super 用于限定泛型的上界和下界，它们的核心区别在于：

• ? extends T 限定 上界（Upper Bound），表示该类型是 T 或 T 的子类。
• ? super T 限定 下界（Lower Bound），表示该类型是 T 或 T 的父类。

extends 和 super 的详细区别

1. ? extends T —— 上界通配符

• 语法：? extends T
• 含义：泛型类型必须是 T 本身或者 T 的子类。
• 应用场景：用于只读数据，不能安全地向集合中添加元素（除了 null）。
• 适用原则："Producer extends"（生产者使用 extends）——如果你只需要从泛型对象中读取数据，而不修改它（不向其中添加新元素），使用 extends。

示例

class Animal { }
class Dog extends Animal { }
class Cat extends Animal { }

public class Test {
    public static void printAnimals(List<? extends Animal> list) {
        for (Animal a : list) {
            System.out.println(a);
        }
        // list.add(new Animal()); // ❌ 编译错误
        // list.add(new Dog()); // ❌ 编译错误
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
        dogs.add(new Dog());
        
        List<Cat> cats = new ArrayList<>();
        cats.add(new Cat());

        printAnimals(dogs); // ✅ 可以传递 List<Dog>
        printAnimals(cats); // ✅ 可以传递 List<Cat>
    }
}

解释：

• List<? extends Animal> 允许传入 List<Dog> 或 List<Cat>。
• 但不能向 list 添加任何元素（除了 null），因为 Java 编译器无法确定 list 具体是哪种 Animal 的子类，可能是 List<Dog>，也可能是 List<Cat>。

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2. ? super T —— 下界通配符

• 语法：? super T
• 含义：泛型类型必须是 T 本身或者 T 的父类。
• 应用场景：用于写入数据，通常用来添加元素，但读取元素时类型只能保证是 Object。
• 适用原则："Consumer super"（消费者使用 super）——如果你只需要向泛型对象中写入数据，而不关心读取的数据具体类型，使用 super。

示例

class Animal { }
class Dog extends Animal { }
class Cat extends Animal { }

public class Test {
    public static void addDogs(List<? super Dog> list) {
        list.add(new Dog()); // ✅ 可以添加 Dog
        // list.add(new Animal()); // ❌ 编译错误
        // list.add(new Object()); // ❌ 编译错误
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Animal> animals = new ArrayList<>();
        List<Object> objects = new ArrayList<>();

        addDogs(animals); // ✅ 可以传 List<Animal>
        addDogs(objects); // ✅ 可以传 List<Object>
    }
}

解释：

• List<? super Dog> 允许传入 List<Animal> 或 List<Object>，因为 Animal 和 Object 都是 Dog 的父类。
• 但只能安全地向 list 添加 Dog 或 Dog 的子类。
• 读取数据时，返回类型只能是 Object，因为 list 可能是 List<Object>，编译器无法确定存储的具体类型。

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extends 和 super 的核心区别总结

对比项	? extends T	? super T
适用方向	上界通配符（Upper Bound）	下界通配符（Lower Bound）
可传入的类型	T 或 T 的子类 (T itself, T's subclasses)	T 或 T 的父类 (T itself, T's superclasses)
适合场景	只读（生产者 Producer）	只写（消费者 Consumer）
能否添加元素	不能（除了 null）	可以添加 T 或 T 的子类
能否读取元素	读取时，类型安全（返回 T 或 T 的父类）	读取时，只能保证是 Object

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如何选择 ? extends 和 ? super？

• 如果你需要读取数据，但不写入：用 ? extends T。
• 如果你需要写入数据，但不读取：用 ? super T。
• 如果即要读取又要写入，就不能用通配符，应直接使用 T。

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经典口诀

• "Producer extends, consumer super"（生产者使用 extends，消费者使用 super）。
• "上界安全读取（extends 适合读），下界安全写入（super 适合写）"。