Java中<? extends T>和<? super T>的理解

最新推荐文章于 2025-04-04 08:30:17 发布

碧海凌云

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分类专栏： Java学习文章标签： java通配符理解 ? extends T ? super T

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意义不同

? extends T 表示上界是T
? super T 表示下界是T

1. 为什么要用通配符和边界？

使用泛型的过程中，经常出现一种很别扭的情况。比如按照题主的例子，我们有Fruit类，和它的派生类Apple类。

public class Apple extends Fruit{
}

public class Fruit {

}

然后我在main方法里创建实例对象：

在这里插入图片描述
逻辑上水果盘子当然可以装苹果，但实际上Java编译器不允许这个操作。会报错，“装苹果的盘子”无法转换成“装水果的盘子”。

Error:(9, 30) java: 不兼容的类型: com.generic.Plate<com.generic.Apple>无法转换为com.generic.Plate<com.generic.Fruit>

实际上，编译器认定的逻辑是这样的：

苹果 IS-A 水果
装苹果的盘子 NOT-IS-A 装水果的盘子

所以，就算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的引用传递给Plate.

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。
在这里插入图片描述
可以看出编译不再报错，程序正常运行。

? super T
这个也就不多解释了，上面的extend是说明实例对象必须是T的派生类。
则super则说明实例对象必须是T的基类。

PECS原则

PECS（Producer Extends Consumer Super）原则

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。

以List为例
List<? extends T> 表示List中存放的都是T或者T的子类型

List<? extends Number> foo = new ArrayList<Number>();
List<? extends Number> foo = new ArrayList<Integer>();
List<? extends Number> foo = new ArrayList<Double>();

foo确定了上界，所以可以从foo中读取到Number对象
而不知道下界，所以foo可能是存储Number子类型的List，不能写入Number对象，同时不知道是哪一种子类型（Integer写Double或Double写Integer），所以写哪一种对象都是不合适的。
List<? super T>表示List中存放的都是T或者T的父类型

List<? super Integer> foo = new ArrayList<Integer>();
List<? super Integer> foo = new ArrayList<Number>();
List<? super Integer> foo = new ArrayList<Object>();

foo确定了下界但是不知道上界，所以读取的话只能保证读到的是Object对象。
而可以确定下界，所以可以向foo中写入Integer和Integer子类型对象。

总结

参数写成：T<? super B>，对于这个泛型，?代表容器里的元素类型，由于只规定了元素必须是B的超类，导致元素没有明确统一的“根”（除了Object这个必然的根），所以这个泛型你其实无法使用它，对吧，除了把元素强制转成Object。所以，对把参数写成这样形态的函数，你函数体内，只能对这个泛型做插入操作，而无法读
参数写成： T<? extends B>，由于指定了B为所有元素的“根”，你任何时候都可以安全的用B来使用容器里的元素，但是插入有问题，由于供奉B为祖先的子树有很多，不同子树并不兼容，由于实参可能来自于任何一颗子树，所以你的插入很可能破坏函数实参，所以，对这种写法的形参，禁止做插入操作，只做读取。
？ extends T 可以读取到T对象，而不能写入T对象和T的子对象
？ super T 可以读取到Object对象，可以写入T对象和T的子对象
若想既可以读取又可以写入，则不要用通配符，直接用T

类似于消费者生产者模式
? extends T 只读，？ super T 只写入

经典用法

    public class Collections { 
        public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) {
            for (int i = 0; i < src.size(); i++) 
                dest.set(i, src.get(i)); 
            } 
       }
    }