详解Java泛型之2——详解通配符

上一篇文章中我们介绍了泛型的基础知识点,详情请参考文章:

详解Java泛型之1——入门泛型必懂的知识点

今天我们来继续讲解泛型中另一个非常重要的概念,就是那个“小问号”——通配符!

通配符概念

泛型中除了用 表示泛型外,还有 这种形式。被称为通配符。那么引入通配符的原因又是什么呢?看下面这段代码:

public classCar{  

   public void drive() {

      System.out.println("car的drive方法");

   };

   public void brake() {

      System.out.println("car的brake方法");

   };

}

public class Benz extends Car{

   public void drive() {

      System.out.println("benz drive");

   };

}

根据上面的代码,因为Benz 是Car的子类,所以Car c=new Benz();是成立的,那么,

ArrayList <Car> l = new ArrayList<Benz>();是成立的吗?

我们可以看到IDE编译时直接报错了,如下图所示:

所以,我们得出结论:Benz 和Car有继承关系,不代表 List< Benz >和 List<Car>有继承关系。但是在现实编码中,确实有这样的需求,希望泛型能够处理某一范围内的数据类型,比如某个类和它的子类,对此 Java 引入了?,即通配符这个概念。

通配符有 3 种形式。

<?>被称作无限定的通配符。

<? extends T>被称作有上限的通配符。

<? super T>被称作有下限的通配符。

无限定通配符 <?>经常与容器类配合使用,它其中的 ? 其实代表的是未知类型,所以涉及到 ? 的操作,一定与具体类型无关。这里extends 和super与泛型上下边界中的extends 和super的概念是一致的,由于在前面的文章中介绍过,这里也就不再赘述了。<? extends T> 解决了这样一个问题,代码如下所示:

我们可以看到使用add方法直接报错了!因为?是未知的。但是调用如下方法是没有问题的。

l2.get(0);

l2.size();

l2.iterator().next();

这里大家要了解<? super T>的特殊性,它具有一定程度的写操作的能力,代码如下:

ArrayList<? super Benz> l3= new ArrayList<>();

l3.add(new Benz()); //成功

l3.add(new Car()); //编译不通过

所以,<?>提供了只读的功能,也就是它删减了增加具体类型元素的能力,只保留与具体类型无关的功能。它不管装载在这个容器内的元素是什么类型,它只关心元素的数量以及容器是否为空。

 T和?的主要区别

最后我们总结一下T和?的主要区别:

区别一

T代表确定的类型,这里的确定是指运行时确定。

?代表未知类型,所以它涉及的操作都基本上与类型无关,因此 jvm 不需要针对它对类型作判断,因此它能编译通过

区别二

通过T来确保泛型参数的一致性,下面这两个参数的类型是一致的

public <T extends Number> Void test(List<T> p1, List<T> p2)

通配符是不确定的,所以下面这个方法不能保证两List具有相同的元素类型

public void test(List<? extends Number>p1,List<? Extends Number>p2)

区别三

Class<T>在实例化的时候,T 要替换成具体类。Class<?>它是个通配泛型,? 可以代表任何类型,所以主要用于声明时的限制情况。比如,我们可以这样做申明:

// 可以

public Class clazz;

// 不可以,因为 T 需要指定类型

public Class clazzT;

本质区别

泛型和通配符最根本的区别就是Java编译器会把泛型【T】推断成具体类型,而把通配符【?】推断成未知类型。Java编辑器只能操作具体类型,不能操作未知类型,如果有对参数做修改的操作就必须要使用泛型,如果仅仅是查看就可以使用通配符。这样,我们可以利用通配符特性设计出安全的接口。比如在一个接口的方法中定义了通配符参数,则继承该接口的所有方法都不能修改该方法传递过来的参数。

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