Java学习之道：简述泛型通配符<? extends T>和<? super T>

左手的ㄟ右手 2021-09-10 09:26 412阅读 0赞

<? extends T>和<? super T>含有JAVA5.0的新的概念。由于它们的外表导致了很多人误解了它们的用途：  
  
1.<? extends T>首先你很容易误解它为继承于T的所有类的集合，这是大错特错的，相信能看下去你一定见过或用过List<? extends T>吧？为什么我说理解成一个集合是错呢？如果理解成一个集合那为什么不用List<T>来表示？所以 <? extends T>不是一个集合，而是T的某一种子类的意思，记住是一种，单一的一种 ，问题来了，由于连哪一种都不确定，带来了不确定性，所以是不可能通过 add（）来加入元素。你或许还觉得为什么add(T)不行?因为<? extends T>是T的某种子类，能放入子类的容器不一定放入超类，也就是没可能放入T。  
  
2.<? super T>这里比较容易使用，没<? extends T>这么多限制，这里的意思是，以T类为下限的某种类，简单地说就是T类的超类。但为什么add(T)可以呢？因为能放入某一类的容器一定可以放入其子类，多态的概念。

擦除

也许泛型最具挑战性的方面是擦除（erasure），这是 Java 语言中泛型实现的底层技术。擦除意味着编译器在生成类文件时基本上会抛开参数化类的大量类型信息。编译器用它的强制类型转换生成代码，就像程序员在泛型出现之前手工所做的一样。区别在于，编译器开始已经验证了大量如果没有泛型就不会验证的类型安全约束。

通过擦除实现泛型的含意是很重要的，并且初看也是混乱的。尽管不能将List<Integer> 赋给List<Number>，因为它们是不同的类型，但是 List<Integer> 和 List<Number> 类型的变量是相同的类！要明白这一点，请评价下面的代码：

**new List<Number>().getClass() == new List<Integer>().getClass()**

编译器只为 List 生成一个类。当生成了 List 的字节码时，将很少剩下其类型参数的的跟踪。

当生成泛型类的字节码时，编译器用类型参数的擦除替换类型参数。对于无限制类型参数（<V>），它的擦除是 Object。对于上限类型参数（<K extends Comparable<K>>），它的擦除是其上限（在本例中是 Comparable）的擦除。对于具有多个限制的类型参数，使用其最左限制的擦除。

如果检查生成的字节码，您无法说出 List<Integer> 和 List<String> 的代码之间的区别。类型限制 T 在字节码中被 T 的上限所取代，该上限一般是 Object。

多重限制

一个类型参数可以具有多个限制。当您想要约束一个类型参数比如说同时为 Comparable 和 Serializable 时，这将很有用。多重限制的语法是用“与”符号分隔限制：

**class C<T extends Comparable<? super T> & Serializable>**

通配符类型可以具有单个限制 —— 上限或者下限。一个指定的类型参数可以具有一个或多个上限。具有多重限制的类型参数可以用于访问它的每个限制的方法和域。

类型形参和类型实参

在参数化类的定义中，占位符名称（比如 Collection<V> 中的 V）叫做类型形参（type parameter），它们类似于方法定义中的形式参数。在参数化类的变量的声明中，声明中指定的类型值叫做类型实参（type argument），它们类似于方法调用中的实际参数。但是实际中二者一般都通称为“类型参数”。所以给出定义：

**interface Collection<V> \{ ... \}**

和声明：

**Collection<String> cs = new HashSet<String>();**

那么，名称 V（它可用于整个 Collection 接口体内）叫做一个类型形参。在 cs 的声明中，String 的两次使用都是类型实参（一次用于 Collection<V>，另一次用于 HashSet<V>）。

关于何时可以使用类型形参，存在一些限制。大多数时候，可以在能够使用实际类型定义的任何地方使用类型形参。但是有例外情况。不能使用它们创建对象或数组，并且不能将它们用于静态上下文中或者处理异常的上下文中。还不能将它们用作父类型（class Foo<T> extends T），不能用于 instanceof 表达式中，不能用作类常量。

类似地，关于可以使用哪些类型作为类型实参，也存在一些限制。类型实参必须是引用类型（不是基本类型）、通配符、类型参数，或者其他参数化类型的实例化。所以您可以定义 List<String>（引用类型）、List<?>（通配符）或者 List<List<?>>（其他参数化类型的实例化）。在带有类型形参 T 的参数化类型的定义中，您也可以声明 List<T>（类型形参）。