泛型T和通配符?的理解

本文通过实例对比了Java中泛型与通配符在方法参数类型定义上的不同作用和适用场景。泛型作为方法参数类型的占位符,允许在调用时使用限定范围内的任意类型;而通配符则专门用于限定形如AnimalCollection<T>这类参数的类型范围。

通过一个例子说明

新建一个动物基类 Animal

public class Animal {
}

新建两个子类(狗和猫) 

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

新建一个动物类型(Animal)的的类集合(假设这个类集合实现了集合功能)

public  class AnimalCollection<T extends Animal> {
    public void addAnimal(T t){}
}

假设现在需要定义一个往动物类型集合(AnimalCollection)新增动物的方法,现在有两种方式

1、使用泛型

public static <T extends Animal> void addAnimal(AnimalCollection<T> animalCollection){}

2、使用通配符

public static void addDog(AnimalCollection<? extends Dog> animalCollection){}

上面两种方法都可以正常编译运行的

如果上面两个方法的参数不是动物类集合(AnimalCollection),而是Animal或其子类对象呢?

可以看到想要通过通配符来定义参数类型会编译器会报错的

所以可以这样理解,泛型T是对方法的类型的一种“占位”方式,而通配符?实际上只能对形如 AnimalCollection<T> 这样的参数中T的替换以及对T指向的类型的范围限制实现方式。泛型T是对方法的参数类型的占位,在调用带泛型的方法的时候,参数类型可以是T所限定范围内的任何类型,而通配符?只能用于方法中形如 AnimalCollection<T>、ArrayList<T> 这样的类型,注意AnimalCollection<T>实际上就是一种类型,而T并不是某一种具体的类型,T可以表示AnimalCollection<Animal>、ArraryList<Dog>这种类型,也可以表示Animal、Dog、Cat这样的类型

<think>嗯,用户想了解Java中的<?super T><? extendT>的区别使用场景。我之前已经回答过类似的问题,但用户可能希望得到更详细的解释或者不同的例子。让我先回顾一下之前的回答相关引用。根据引用[1],上界通配符<? extendsT>主要用于读取数据,而下界<? superT>用于写入数据。引用[2]提到,要注意这里的父类子类其实是针对参数而言的,比如List<?super Integer>可以接受List<Number>,而List<? extendsInteger>可以是List<Integer>的子类。引用[3][4]则强调了类安全灵活性的平衡,以及实际应用场景如处理Animal的子类。用户可能希望更清楚地理解两者在读写操作上的限制,以及PECS原则的应用。需要解释为什么extends不能添加元素,而super可以。可能还需要用具体的代码示例来说明,比如Collections.copy方法如何同时使用两者。 另外,用户可能对擦除的影响有疑问,比如运行时类信息丢失,但编译时的类检查如何保证安全。需要提到这些概念,但不要过于深入,以免混淆重点。 需要确保回答结构清晰,分点说明,对比两者的区别,使用场景,并给出实际例子。还要注意引用标记的正确使用,比如在提到PECS时引用相关段落。最后生成的相关问题需要覆盖可能延伸的知识点,如通配符<?>的作用,设计同时支持读写的方法等。</think>### Java 中 `<? super T>` `<? extends T>` 的解析 #### 一、核心区别 1. **类边界方向** - `<? extends T>`(**上界通配符**):必须是 `T` **或其子类**,例如 `List<? extends Number>` 可以是 `List<Integer>` 或 `List<Double>`[^1][^3]。 - `<? super T>`(**下界通配符**):必须是 `T` **或其父类**,例如 `List<? super Integer>` 可以是 `List<Number>` 或 `List<Object>`[^1][^2]。 2. **读写权限** | 通配符 | 读取类 | 写入类 | 典场景 | |------------------|------------------|------------------|------------------| | `<? extends T>` | 安全(返回 `T`) | 不安全(仅允许 `null`) | 生产者模式(Producer)[^1][^3] | | `<? super T>` | 不安全(需强制转换) | 安全(接受 `T` 或其子类) | 消费者模式(Consumer)[^1][^3] | #### 二、具体使用场景 ##### 1. `<? extends T>` 的典应用 - **场景**:从集合中**安全读取数据**,但无法写入(除 `null`)。 - **示例**: ```java List<? extends Number> numbers = Arrays.asList(1, 2.5); // 允许赋值 Number num = numbers.get(0); // 读取为 Number 类[^1] // numbers.add(1); // 编译错误:无法确定具体子类[^1] ``` ##### 2. `<? super T>` 的典应用 - **场景**:向集合中**安全写入数据**,但读取时需强制转换。 - **示例**: ```java List<? super Integer> list = new ArrayList<Number>(); list.add(3); // 允许写入 Integer 或其子类[^1] Object obj = list.get(0); // 读取只能得到 Object[^1] ``` #### 三、PECS 原则(Producer Extends, Consumer Super) - **生产者模式**(读取数据):使用 `<? extends T>`。 ```java public static void printAnimals(List<? extends Animal> animals) { for (Animal animal : animals) { // 安全读取 System.out.println(animal); } }[^4] ``` - **消费者模式**(写入数据):使用 `<? super T>`。 ```java public static void addNumbers(List<? super Integer> list) { list.add(1); // 安全写入 Integer } ``` #### 四、代码对比示例 | 操作类 | `List<? extends T>` 示例 | `List<? super T>` 示例 | |-------------------|---------------------------------------|---------------------------------------| | **读取** | `T value = list.get(0);`(类安全) | `Object value = list.get(0);`(需转换)| | **写入** | `list.add(null);`(仅允许 `null`) | `list.add(new T());`(安全写入) | #### 五、常见误区与注意事项 1. **误用 `extends` 写入**: ```java List<? extends Number> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(1); // 编译错误:无法确定是 Integer 还是 Double[^1] ``` 2. **误用 `super` 读取**: ```java List<? super Integer> list = new ArrayList<Number>(); Integer i = (Integer) list.get(0); // 需强制转换,可能抛出 ClassCastException ``` #### 六、擦除的影响 - **编译时检查**:通配符在编译时确保类安全,但运行时类信息被擦除。例如: ```java List<? extends Number> list = new ArrayList<Integer>(); // 运行时实际类为 List<Object>[^1] ``` --- ###
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