【Java】泛型 上/下界通配符

出处：https://www.zhihu.com/question/20400700

1. 概念：

<? extends T>和<? super T>是Java泛型中的“通配符（Wildcards）”和“边界（Bounds）”。

• <? extends T>：是指 “上界通配符（Upper Bounds Wildcards）”
• <? super T>：是指 “下界通配符（Lower Bounds Wildcards）”

2. 所解决的问题 / 诞生原因：

编译器脑袋里认定的逻辑是这样的：

• 苹果 IS-A 水果  （苹果是水果的派生类）
• 装苹果的盘子 NOT-IS-A 装水果的盘子  （但苹果容器不是水果容器的派生类）

容器里装的东西之间有继承关系，但容器之间是没有继承关系的。所以我们不可以把Plate<Apple>的引用传递给Plate<Fruit>。

为了让泛型用起来更舒服，Sun的大脑袋们就想出了<? extends T>和<? super T>的办法，来让”水果盘子“和”苹果盘子“之间发生关系。

3. “上界通配符（Upper Bounds Wildcards）”：

Plate<？ extends Fruit>

    一个能放水果及水果派生类的盘子。再直白点就是：啥水果都能放的盘子。这和我们人类的逻辑就比较接近了。Plate<？ extends Fruit>和Plate<Apple>最大的区别就是：Plate<? extends Fruit>是Plate<Fruit>以及Plate<Apple>的基类。直接的好处就是，我们可以用“苹果盘子”给“水果盘子”赋值了。

Plate<? extends Fruit> p=new Plate<Apple>(new Apple());

  【记忆】  “extends xx”：继承xx的所有类，即xx自身及其派生类。

4. 下界同理。

      “一个能放水果及一切是水果基类的盘子”。Plate<? super Fruit>是Plate<Fruit>的基类。

5. 上界<? extends T>不能往里存，只能往外取

     原因：编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类，但具体是什么类型不知道。可能是Fruit？可能是Apple？也可能是Banana，RedApple，GreenApple？编译器在看到Plate<? super Fruit>用Plate<Apple>赋值以后，盘子里没有被标上有“苹果”,而是标上一个占位符：CAP#1，来表示捕获一个Fruit或Fruit的子类，具体是什么类不知道，代号CAP#1。然后无论是想往里插入Apple或者Meat或者Fruit编译器都不知道能不能和这个CAP#1匹配，所以就都不允许。

 

所以通配符<?>和类型参数的区别就在于，对编译器来说所有的T代表同一种类型。比如下面这个泛型方法里，三个T都指代同一个类型，要么都是String，要么都是Integer。

public <T> List<T> fill(T... t);

但通配符<?>不指定某个确定的类型：Plate<?>单纯的就表示：盘子里放了一个东西，是什么我不知道。

所以题主问题里的错误就在这里，Plate<？ extends Fruit>里什么都放不进去。（？不确定是什么，所以不允许放）

6.  下界<? super T>不影响往里存，但往外取只能放在Object对象里

      下界<? super T>不影响往里存，但往外取只能放在Object对象里。

      因为下界规定了元素的最小粒度的下限，实际上是放松了容器元素的类型控制。既然元素是Fruit的基类，那往里存粒度比Fruit小的都可以。但往外读取元素就费劲了，只要比下界大的都有可能、一直向上到根父类Object，所以只有所有类的基类Object对象才能保证所有可能都能装下。但这样的话，元素的类型信息就全部丢失。

7. 使用总结：

什么是PECS（Producer Extends Consumer Super）原则，已经很好理解了：

• 频繁往外读取内容的，适合用上界Extends。（上界：“都比它小”。不允许往上界泛型里放东西，因为?不确定具体是哪个类型）
• 经常往里插入的，适合用下界Super。 （下界：“都比它大”。读出只能赋值给Object，因为? Super xx可能是其或其上直至Object的所有祖先，必须用最大的Objebaoz保证装得下）