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。
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。
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。
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 。
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。
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