【JavaSE】泛型中的通配符

ゝ一纸荒年。 2024-03-25 22:53 114阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1. 概述
 *  2. 上界通配符 < ? extends E>
 *  3. 下界通配符 < ? super E>
 *  3. ？和 T 的区别

## 1. 概述 ##

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许开发者在编译时检测到非法的类型。

**泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。**

**在定义泛型类、泛型方法、泛型接口的时候会经常碰到很多泛型通配符，比如 T，E，K，V 等等。**

这些通配符实际上只是一个约定，用26个字母中的任意一个都行，并不会影响程序的正常运行，通常来说有以下约定：

*  **？表示不确定的 java 类型，用作 参数类型、字段类型、局部变量类型，有时作为返回类型（但请避免这样做）**
 *  **T (type) 表示具体的一个java类型，用作 声明类的类型参数、通用方法的类型参数 （这里注意 类型参数 和 参数类型 是两个概念）**
 *  **K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value**
 *  **E (element) 代表Element**

使用 `?` 的时候并并不知道也不关心这个时候的类型，这里只想使用其通用的方法，而且 `?` 通配符是无法作用于声明类的类型参数，一般作用于方法和参数上。**而类型变量 `T` 在类定义时具有更广泛的应用。**

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## 2. 上界通配符 < ? extends E> ##

> **上界**：用 extends 关键字声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的子类。

**在类型参数中使用 extends 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的子类，这样有两个好处：**

*  如果传入的类型不是 **E 或者 E 的子类**，编译不成功
 *  泛型中可以使用 E 的方法，要不然还得强转成 E 才能使用

public class Test {
        
        static int countLegs (List<? extends Animal > animals ) {
        
            int retVal = 0;
            for ( Animal animal : animals )
            {
        
                retVal += animal.getCount();
            }
            return retVal;
        }
    
        static int countLegs1 (List<Animal> animals ){
        
            int retVal = 0;
            for ( Animal animal : animals )
            {
        
                retVal += animal.getCount();
            }
            return retVal;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
            // 不会报错
            countLegs( dogs );
            // 报错
            countLegs1(dogs);
        }
    }

通配符其实在声明局部变量时是没有什么意义的，但是当为一个方法声明一个参数时，它是非常重要的。

![image-20230317150200751][]

对于不确定或者不关心实际要操作的类型，可以**使用无限制通配符（尖括号里一个问号，即 <?> ），表示可以持有任何类型**。像 countLegs 方法中，限定了上界，但是不关心具体类型是什么，**所以对于传入的 Animal 的所有子类都可以支持，并且不会报错**。而 countLegs1 就不行。

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## 3. 下界通配符 < ? super E> ##

> **下界**: 用 super 进行声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的父类型，直至 Object

在类型参数中使用 super 表示这个泛型中的参数**必须是 E 或者 E 的父类**。

private <T> void test(List<? super T> dst, List<T> src) {
        for (T t : src) {
            dst.add(t);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
        List<Animal> animals = new ArrayList<>();
        new Test().test(animals, dogs);
    } // Dog 是 Animal 的子类 
    
    class Dog extends Animal {
    }

dst 类型 “大于等于” src 的类型，这里的“大于等于”是指 dst 表示的范围比 src 要大，因此装得下 dst 的容器也就能装 src 。

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## 3. ？和 T 的区别 ##

**？和 T 都表示不确定的类型，区别在于可以对 T 进行操作，但是对 ？不行**

// 可以 
    T t = operate(); 
    // 不可以 
    ? car = operate();

因此，**T 是一个 确定的 类型，通常用于泛型类和泛型方法的定义，？是一个 不确定 的类型，通常用于泛型方法的调用代码和形参，不能用于定义类和泛型方法。**

**可以使用T来确保泛型参数的一致性**

// 通过 T 来 确保 泛型参数的一致性
    public <T extends Number> void
    test(List<T> dest, List<T> src)
    
    //通配符是 不确定的，所以这个方法不能保证两个 List 具有相同的元素类型
    public void
    test(List<? extends Number> dest, List<? extends Number> src)

**类型参数可以多重限定而通配符不行**

public class Test {
        
    
        public <T extends Dog & Animal> void hello(T t){
        
        }
    }

使用 & 符号设定多重边界，指定泛型类型 T 必须是 Dog 和 Animal 的共有子类型，**此时变量 t 就具有了所有限定的方法和属性**。对于通配符来说，因为它不是一个确定的类型，所以不能进行多重限定。

![image-20230317152345434][]

**通配符可以使用超类限定而类型参数不行**

类型参数 T 只具有 一种 类型限定方式：

> **T extends A**

但是通配符 ? 可以进行 两种限定：

> **? extends A ? super A**

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> 参考：[Java 泛型 T，E，K，V，?，傻傻分不清？][Java _ T_E_K_V]

[image-20230317150200751]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/fe387dce30774735ae0635ddc159a017.png
[image-20230317152345434]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/079e6a857d7244349a9d351b6038827d.png
[Java _ T_E_K_V]: https://juejin.cn/post/6914162267739127815