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泛型中 extends 和 super 的区别?

泛型中 extends 和 super 的区别?

作者: 凯玲之恋 | 来源:发表于2018-09-03 10:32 被阅读49次

    泛型详解

    1公共示例

    食物分成水果和肉类,水果有苹果和香蕉,肉类有猪肉和牛肉,苹果还有两种青苹果和红苹果。

    //Lev 1
    class Food{}
    
    //Lev 2
    class Fruit extends Food{}
    class Meat extends Food{}
    
    //Lev 3
    class Apple extends Fruit{}
    class Banana extends Fruit{}
    class Pork extends Meat{}
    class Beef extends Meat{}
    
    //Lev 4
    class RedApple extends Apple{}
    class GreenApple extends Apple{}
    
    class Plate<T>{
        private T item;
        public Plate(T t){item=t;}
        public void set(T t){item=t;}
        public T get(){return item;}
    }
    

    1 泛型的通配符

    泛型通配符:英文半角状态下的 ?
    泛型通配符代表任意数据类型,不能像泛型一样作为某一种数据类型单独使用

    1.1 使用场景- ? extends E

    <? extends E>
    

    叫法:固定上边界(向下限定);
    作用:代表只要是E类型的子类即可


    lowerBounds.png

    1.2 使用场景- ? super E

    <? super E>
    

    叫法:固定下边界(向上限定)
    作用:代表只要是E类型的父类即可


    upperBounds.png

    2 上下界通配符的副作用

    2.1 上界<? extends T>不能往里存,只能往外取

    <? extends Fruit>会使往盘子里放东西的set( )方法失效。但取东西get( )方法还有效。

    Plate<? extends Fruit> p=new Plate<Apple>(new Apple());
        
    //不能存入任何元素
    p.set(new Fruit());    //Error
    p.set(new Apple());    //Error
    
    //读取出来的东西只能存放在Fruit或它的基类里。
    Fruit newFruit1=p.get();
    Object newFruit2=p.get();
    Apple newFruit3=p.get();    //Error
    
    • 原因是编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类,但具体是什么类型不知道。

    • 可能是Fruit?可能是Apple?也可能是Banana,RedApple,GreenApple?编译器在看到后面用Plate赋值以后,盘子里没有被标上有“苹果”。而是标上一个占位符:CAP#1,来表示捕获一个Fruit或Fruit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Apple或者Meat或者Fruit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。
      • 但通配符<?>没有这种约束,Plate<?>单纯的就表示:盘子里放了一个东西,是什么我不知道。

    2.2 下界<? super T>不影响往里存,但往外取只能放在Object对象里

    使用下界<? super Fruit>会使从盘子里取东西的get( )方法部分失效,只能存放到Object对象里。set( )方法正常。

    Plate<? super Fruit> p=new Plate<Fruit>(new Fruit());
    
    //存入元素正常
    p.set(new Fruit());
    p.set(new Apple());
    
    //读取出来的东西只能存放在Object类里。
    Apple newFruit3=p.get();    //Error
    Fruit newFruit1=p.get();    //Error
    Object newFruit2=p.get();
    

    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Fruit的基类,那往里存粒度比Fruit小的都可以。但往外读取元素就费劲了,只有所有类的基类Object对象才能装下。但这样的话,元素的类型信息就全部丢失。

    3 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。

    参考

    【Java】泛型中 extends 和 super 的区别?

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