泛型中? super T和? extends T的区别与理解

2024-06-15 07:48

本文主要是介绍泛型中? super T和? extends T的区别与理解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

经常发现有List<? super T>、Set<? extends T>的声明,是什么意思呢?<? super T>表示包括T在内的任何T的父类,<? extends T>表示包括T在内的任何T的子类,下面我们详细分析一下两种通配符具体的区别。

 

extends

List<? extends Number> foo3的通配符声明,意味着以下的赋值是合法的:

01// Number "extends" Number (in this context)
02 
03List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<? extends Number>();
04 
05// Integer extends Number
06 
07List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<? extends Integer>();
08 
09// Double extends Number
10 
11List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<? extends Double>();
  1. 读取操作通过以上给定的赋值语句,你一定能从foo3列表中读取到的元素的类型是什么呢?你可以读取到Number,因为以上的列表要么包含Number元素,要么包含Number的类元素。

    你不能保证读取到Integer,因为foo3可能指向的是List<Double>。

    你不能保证读取到Double,因为foo3可能指向的是List<Integer>。

  2. 写入操作过以上给定的赋值语句,你能把一个什么类型的元素合法地插入到foo3中呢?

    你不能插入一个Integer元素,因为foo3可能指向List<Double>。

    你不能插入一个Double元素,因为foo3可能指向List<Integer>。

    你不能插入一个Number元素,因为foo3可能指向List<Integer>。

    你不能往List<? extends T>中插入任何类型的对象,因为你不能保证列表实际指向的类型是什么,你并不能保证列表中实际存储什么类型的对象。唯一可以保证的是,你可以从中读取到T或者T的子类。

super

现在考虑一下List<? super T>。

List<? super Integer> foo3的通配符声明,意味着以下赋值是合法的:

01// Integer is a "superclass" of Integer (in this context)
02 
03List<? super Integer> foo3 = new ArrayList<Integer>();
04 
05// Number is a superclass of Integer
06 
07List<? super Integer> foo3 = new ArrayList<Number>();
08 
09// Object is a superclass of Integer
10 
11List<? super Integer> foo3 = new ArrayList<Object>();
  1. 读取操作通过以上给定的赋值语句,你一定能从foo3列表中读取到的元素的类型是什么呢?你不能保证读取到Integer,因为foo3可能指向List<Number>或者List<Object>。

    你不能保证读取到Number,因为foo3可能指向List<Object>。

    唯一可以保证的是,你可以读取到Object或者Object子类的对象(你并不知道具体的子类是什么)。

  2. 写入操作通过以上给定的赋值语句,你能把一个什么类型的元素合法地插入到foo3中呢?你可以插入Integer对象,因为上述声明的列表都支持Integer。

    你可以插入Integer的子类的对象,因为Integer的子类同时也是Integer,原因同上。

    你不能插入Double对象,因为foo3可能指向ArrayList<Integer>。

    你不能插入Number对象,因为foo3可能指向ArrayList<Integer>。

    你不能插入Object对象,因为foo3可能指向ArrayList<Integer>。

PECS

请记住PECS原则:生产者(Producer)使用extends,消费者(Consumer)使用super。

  • 生产者使用extends

如果你需要一个列表提供T类型的元素(即你想从列表中读取T类型的元素),你需要把这个列表声明成<? extends T>,比如List<? extends Integer>,因此你不能往该列表中添加任何元素。

  • 消费者使用super

如果需要一个列表使用T类型的元素(即你想把T类型的元素加入到列表中),你需要把这个列表声明成<? super T>,比如List<? super Integer>,因此你不能保证从中读取到的元素的类型。

  • 即是生产者,也是消费者

如果一个列表即要生产,又要消费,你不能使用泛型通配符声明列表,比如List<Integer>。

例子

请参考java.util.Collections里的copy方法(JDK1.7):

 

引用例子:

 

泛型中使用通配符有两种形式:子类型限定<? extends xxx>和超类型限定<? super xxx>。

(1)子类型限定

下面的代码定义了一个Pair<T>类,以及Employee,Manager和President类。

 

  1. public class Pair<T> {  
  2.     private T first;  
  3.     private T second;  
  4.   
  5.     public Pair(T first, T second) {  
  6.         this.first = first;  
  7.         this.second = second;  
  8.     }  
  9.   
  10.     public T getFirst() {  
  11.         return first;  
  12.     }  
  13.   
  14.     public T getSecond() {  
  15.         return second;  
  16.     }  
  17.   
  18.     public void setFirst(T newValue) {  
  19.         first = newValue;  
  20.     }  
  21.   
  22.     public void setSecond(T newValue) {  
  23.         second = newValue;  
  24.     }  
  25. }  
  26.   
  27. class Employee {  
  28.     private String name;  
  29.     private double salary;  
  30.       
  31.     public Employee(String n, double s) {  
  32.         name = n;  
  33.         salary = s;  
  34.     }  
  35.       
  36.     public String getName() {  
  37.         return name;  
  38.     }  
  39.   
  40.     public double getSalary() {  
  41.         return salary;  
  42.     }  
  43. }  
  44.   
  45. class Manager extends Employee {  
  46.     public Manager(String n, double s) {  
  47.         super(n, s);  
  48.     }  
  49. }  
  50. <pre name="code" class="java">  
  51. class President extends Manager {  
  52.     public President(String n, double s) {  
  53.         super(n, s);  
  54.     }  
  55. }  

 

 
 

现在要定义一个函数可以打印Pair<Employee>


 在CODE上查看代码片派生到我的代码片

  1. public static void printEmployeeBoddies(Pair<Employee> pair) {  
  2.     System.out.println(pair.getFirst().getName() + ":" + pair.getSecond().getName());  
  3. }  

可是有一个问题是这个函数输入参数只能传递类型Pair<Employee>,而不能传递Pair<Manager>和Pair<President>。例如下面的代码会产生编译错误

 

  1. Manager mgr1 = new Manager("Jack", 10000.99);  
  2. Manager mgr2 = new Manager("Tom", 10001.01);  
  3. Pair<Manager> managerPair = new Pair<Manager>(mgr1, mgr2);  
  4. PairAlg.printEmployeeBoddies(managerPair);  

之所以会产生编译错误,是因为Pair<Employee>和Pair<Manager>实际上是两种类型。

由上图可以看出,类型Pair<Manager>是类型Pair<? extends Employee>的子类型,所以为了解决这个问题可以把函数定义改成
public static void printEmployeeBoddies(Pair<? extends Employee> pair)

但是使用通配符会不会导致通过Pair<? extends Employee>的引用破坏Pair<Manager>对象呢?例如:
Pair<? extends Employee> employeePair = managePair;employeePair.setFirst(new Employee("Tony", 100));
不用担心,编译器会产生一个编译错误。Pair<? extends Employee>参数替换后,我们得到如下代码
? extends Employee getFirst()
void setFirst(? extends Employee)
对于get方法,没问题,因为编译器知道可以把返回对象转换为一个Employee类型。但是对于set方法,编译器无法知道具体的类型,所以会拒绝这个调用。

(2)超类型限定

超类型限定和子类型限定相反,可以给方法提供参数,但是不能使用返回值。? super Manager这个类型限定为Manager的所有超类。

Pair<? super Manager>参数替换后,得到如下方法

? super Manager getFirst()
void setFirst(? super Manager)

编译器可以用Manager的超类型,例如Employee,Object来调用setFirst方法,但是无法调用getFirst,因为不能把Manager的超类引用转换为Manager引用。

超类型限定的存在是为了解决下面一类的问题。例如要写一个函数从Manager[]中找出工资最高和最低的两个,放在一个Pair中返回。

 

  1. public static void minMaxSal(Manager[] mgrs, Pair<? super Manager> pair) {  
  2.     if (mgrs == null || mgrs.length == 0) {  
  3.         return;  
  4.     }  
  5.       
  6.     pair.setFirst(mgrs[0]);  
  7.     pair.setSecond(mgrs[0]);  
  8.     //TODO  
  9. }  

如此就可以这样调用

 

    1. Pair<? super Manager> pair = new Pair<Employee>(null, null);  
    2. minMaxSal(new Manager[] {mgr1, mgr2}, pair);  

 

这篇关于泛型中? super T和? extends T的区别与理解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1062854

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