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Java中extends T和super T是什么

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发布时间:2023-05-09 11:19:17

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来源于亿速云

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? 通配符类型

  • extends t> 表示类型的上界,表示参数化类型的可能是t 或是 t的子类;

  • super T> 表示类型下界(Java Core中叫超类型限定),表示参数化类型是此类型的超类型(父类型),直至Object;

上界 extends T>不能往里存,只能往外取

比如,我们现在定义:List extends T>首先你很容易误解它为继承于T的所有类的集合,你可能认为,你定义的这个List可以用来put任何T的子类,那么我们看下面的代码:

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new LinkedList<>();
        list.add(new Son());
    }
}
class Human{
}
class Father extends Human{
}
class Son extends Father{
}
class LeiFeng extends Father {
}

list.add(new Son());这行会报错:The method put(Son) is undefined for the type List

List extends Father> 表示 “具有任何从Son继承类型的列表”,编译器无法确定List所持有的类型,所以无法安全的向其中添加对象。可以添加null,因为null 可以表示任何类型。所以List 的add 方法不能添加任何有意义的元素,但是可以接受现有的子类型List 赋值。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

你也许试图这样做:

List list = new LinkedList();
list.add(new Son());

即使你指明了为Son类型,也不能用add方法添加一个Son对象。

list中为什么不能加入Father类和Father类的子类呢,我们来分析下。

List extends Father>表示上限是Father,下面这样的赋值都是合法的

   List list1 = new ArrayList();
   List list2 = new ArrayList();
   List list3 = new ArrayList();

如果List extends Father>支持add方法的话:

  • list1可以add Father和所有Father的子类;

  • list2可以add Son和所有Son的子类;

  • list3可以add LeiFeng和所有LeiFeng的子类。

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下面代码是编译不通过的:

list1.add(new Father());//error
list1.add(new Son());//error

原因是编译器只知道容器内是Father或者它的派生类,但具体是什么类型不知道。可能是Father?可能是Son?也可能是LeiFeng,XiaoMing?编译器在看到后面用Father赋值以后,集合里并没有限定参数类型是“Father“。而是标上一个占位符:CAP#1,来表示捕获一个Father或Father的子类,具体是什么类不知道,代号CAP#1。然后无论是想往里插入Son或者LeiFeng或者Father编译器都不知道能不能和这个CAP#1匹配,所以就都不允许。

所以通配符>和类型参数的区别就在于,对编译器来说所有的T都代表同一种类型。比如下面这个泛型方法里,三个T都指代同一个类型,要么都是String,要么都是Integer。

public  List fill(T... t);

但通配符>没有这种约束,List>单纯的就表示:集合里放了一个东西,是什么我不知道。

所以这里的错误就在这里,List extends Father>里什么都放不进去。

List extends Father> list不能进行add,但是,这种形式还是很有用的,虽然不能使用add方法,但是可以在初始化的时候一个Season指定不同的类型。比如:

List list1 = getFatherList();//getFatherList方法会返回一个Father的子类的list

另外,由于我们已经保证了List中保存的是Father类或者他的某一个子类,所以,可以用get方法直接获得值:

List list1 = new ArrayList<>();
Father father = list1.get(0);//读取出来的东西只能存放在Father或它的基类里。
Object object = list1.get(0);//读取出来的东西只能存放在Father或它的基类里。
Human human = list1.get(0);//读取出来的东西只能存放在Father或它的基类里。
Son son = (Son)list1.get(0);

下界 super T>不影响往里存,但往外取只能放在Object对象里

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。

//super只能添加Father和Father的子类,不能添加Father的父类,读取出来的东西只能存放在Object类里
List list = new ArrayList<>();
list.add(new Father());
list.add(new Human());//compile error 
list.add(new Son());
Father person1 = list.get(0);//compile error 
Son son = list.get(0);//compile error 
Object object1 = list.get(0);

因为下界规定了元素的最小粒度的下限,实际上是放松了容器元素的类型控制。既然元素是Father的基类,那往里存粒度比Father小的都可以。出于对类型安全的考虑,我们可以加入Father对象或者其任何子类(如Son)对象,但由于编译器并不知道List的内容究竟是Father的哪个超类,因此不允许加入特定的任何超类(如Human)。而当我们读取的时候,编译器在不知道是什么类型的情况下只能返回Object对象,因为Object是任何Java类的最终祖先类。但这样的话,元素的类型信息就全部丢失了。

PECS原则

最后看一下什么是PECS(Producer Extends Consumer Super)原则,已经很好理解了:

  • 频繁往外读取内容的,适合用上界Extends。

  • 经常往里插入的,适合用下界Super。

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