Java泛型中 和 的异同分析

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作者 | 刘一手

来源 | 公众号「锅外的大佬」

Java Generics – ?> vs ? extends Object>

相信很多人和我一样，接触Java多年，却仍旧搞不清楚 Java 泛型中 ?> 和 ? extends Object> 的相似和不同。但是，这应该是一个比较高端大气上档次的Question， 在我们进行深入的探讨之前，有必要对Java泛型有一个基础的了解。如果还不了解的，请看上一篇文章！

上一篇文章地址：(http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzNzYxNDYzNw==& mid=2247484950& idx=1& sn=688f958d6f343ee2e314a724ee1129a3& chksm=e8c4a554dfb32c421bb1ac3e0fd461d997d82b68ffc8ea41367a71d537df4a7455af5810e3f4& scene=21#wechat_redirect)

1. 泛型产生的背景

在 JDK5 中引入了泛型来消除编译时错误和加强类型安全性。这种额外的类型安全性消除了某些用例中的强制转换，并使程序员能够编写泛型算法，这两种方法都可以生成更具可读性的代码。

例如，在 JDK5 之前，我们必须使用强制转换来处理列表的元素。这反过来又产生了一类特定的运行时错误：

List aList = new ArrayList();
    
aList.add(new Integer(1));
    
aList.add("a_string");
    
        
for (int i = 0;
     i  aList.size();
 i++) {
    
    Integer x = (Integer) aList.get(i);

}
    

现在，我们想解决两个问题：

• 我们需要一个显式转换来从 aList 中提取值——类型取决于左侧的变量类型（在本例中为Integer）
• 当我们试图将 a_string 转换为 Integer 时，在第二次迭代中会出现运行时错误。

泛型填补了这个空白，代码如下：

ListInteger>
     iList = new ArrayList>
    ();
    
iList.add(1);
    
iList.add("a_string");
     // compile time error
 
for (int i = 0;
     i  iList.size();
 i++) {
    
    int x = iList.get(i);

}
    

执行上述代码，编译器会告诉我们，无法将 a_string 添加到 Integer 类型的 List 中，这比起在运行时才发现异常要好很多。而且，不需要显式转换，因为编译器已经知道 iList 包含 Integer类型的数据。另外，由于自动拆箱的关系，我们甚至不需要使用 Integer 类型，它的原始类型就足够了。

2. 泛型中的通配符

问号或通配符在泛型中用来表示未知类型。它可以有三种形式：

• 无界通配符：List?> 表示未知类型的列表
• 上界通配符：List? extends Number> 表示 Number 或其子类型（如Integer和Double）的列表
• 下界通配符：List? super Integer> 表示Integer或其超类型Number和Object的列表

由于 Object 是 Java 中所有类型的固有超类，所以我们会认为它也可以表示未知类型。换句话说，List?>  和ListObject>  可以达到相同的目的。但事实并非如此。

来看看这两个方法：

public static void printListObject(ListObject>
 list) {
    
    for (Object element : list) {
            
        System.out.print(element + " ");
    
    }
        
}
        
 
public static void printListWildCard(List?>
 list) {
    
    for (Object element: list) {
            
        System.out.print(element + " ");
    
    }
     
}
    

给出一个整数的列表，比如：

ListInteger>
     li = Arrays.asList(1, 2, 3);
    

执行 printListObject(li) 不会编译，并且我们将得到以下错误：

The method printListObject(ListObject>
    ) is not applicable for the arguments (ListInteger>
    )

而执行 printListWildCard(li) 将通过编译，并将 1 2 3 输出到控制台。

3. ?> 和? extends Object> 的相同之处

在上面的示例中，如果我们将 printListWildCard 方法更改为：

public static void printListWildCard(List? extends Object>
     list)

它的工作方式与 printListWildCard(List?> )相同。这是因为 Object 是 Java 所有对象的超类，基本上所有的东西都扩展了Object。因此，这个方法也会处理一个 Integer 类型的List。

也就是说， ?> 和 ? extends Object> 在这个例子中是同一个意思。

虽然在大多数情况下，这是正确的，但也有一些区别。接下来我们就来看看它们之间的差异。

4. ?> 和? extends Object> 的不同之处

可重构类型是指那些在编译时未被擦除的类型。换句话说，一个不可重构类型，运行时将比编译时表达的信息更少，因为其中一些信息会被擦除。

一般来说，参数化类型是不可重新定义的。比如 ListString>  和 MapInteger，String>  就不可重新定义。编译器会擦除它们的类型，并将它们分别视为列表和映射。

这个准则的唯一例外是无界通配符类型。也就是说， List?>  以及 Map?, ?>  是可重写的。

另外，List? extends Object>  不可重写。虽然微妙，但这是一个显著的区别。

不可重构的类型在某些情况下不能使用，例如在 instanceof 运算符或作为数组的元素。

所以，如果我们的代码写成这样：

List someList = new ArrayList>
    ();
    
boolean instanceTest = someList instanceof List?>
    

代码编译后，instanceTest 为true。但是，如果我们在 List? extends Object>  上使用 instanceof 运算符：

List anotherList = new ArrayList>
    ();
    
boolean instanceTest = anotherList instanceof List? extends Object>
    ;
    

那么第2行不编译。类似地，在下面的代码片段中，第1行编译，但第2行不编译：

List?>
    [] arrayOfList = new List?>
    [1];
    
List? extends Object>
    [] arrayOfAnotherList = new List? extends Object>
    [1]

好了，文章到此就划上句号了，在本文中，我们主要讨论了?> 和 ? extends Object> 的异同，虽然基本上是相似的，但两者在可变与否方面存在细微差异。

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