extends T> 和 super T> 是Java泛型中的“通配符(Wildcards)” 和 “邊界(Bounds)”的概念

extends T> 是指? ?“上界通配符(Upper Bounds Wildcards)”

super T> 是指? “下界通配符(Lower Bounds Wildcards)”

1. 為什么要用通配符和邊界？

使用泛型的過程中，經常出現一種很別扭的情況。比如，我們有Fruit類，和它的派生類Apple類。

class Fruit {}

class Apple extends Fruit {}

然后有一個最簡單的容器：Plate類。盤子里可以放一個泛型的“東西”。我們可以對這個東西做最簡單的“放”和“取”的動作：set()和get()方法。

public class Plate {

private T item;

public Plate(T t) {

this.item = t;

}

public T get() {

return item;

}

public void set(T item) {

this.item = item;

}

}

現在我定義一個“水果盤子”，邏輯上水果盤子當然可以裝蘋果。

Plate p=new Plate(new Apple());

但實際上Java編譯器不允許這個操作。會報錯，“裝蘋果的盤子”無法轉換成“裝水果的盤子”。

Type mismatch: cannot convert from Plate to Plate

所以我的尷尬癥就犯了。實際上，編譯器腦袋里認定的邏輯是這樣的：

蘋果?IS-A?水果

裝蘋果的盤子?NOT-IS-A?裝水果的盤子

所以，就算容器里裝的東西之間有繼承關系，但容器之間是沒有繼承關系的。所以我們不可以把Plate的引用傳遞給Plate。

為了讓泛型用起來更舒服，Sun的大腦袋們就想出了 extends T>和 super T>的辦法，來讓“水果盤子” 和 “蘋果盤子”之間發生關系。

2. 什么是上界？

下面代碼就是“上界通配符(Upper Bounds Wildcards)”：

Plate

翻譯成人話就是：一個能放水果以及一切是水果派生類的盤子。再直白點就是：啥水果都能放的盤子。這和我們人類的邏輯就比較接近了。Plate和Plate最大的區別就是：Plate是Plate以及Plate的基類。直接的好處就是，我們可以用“蘋果盤子”給“水果盤子”賦值了。

Plate extends Fruit> p=new Plate(new Apple());

如果把Fruit和Apple的例子再擴展一下，食物分成水果和肉類，水果有蘋果和香蕉，肉類有豬肉和牛肉，蘋果還有兩種青蘋果和紅蘋果。

//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 ReadApple extends Apple{}

class GreenApple extends Apple{}

在這個體系中，上界通配符 “Plate” 覆蓋下圖中藍色的區域

3. 什么是下界？

相對應的，“下界通配符(Lower Bounds Wildcards)”：

Plate

表達的就是相反的概念：一個能放水果以及一切是水果基類的盤子。Plate是Plate的基類，但不是Plate的基類。對應剛才那個例子，Plate覆蓋下圖中紅色的區域。

4. 上下界通配符的副作用

邊界讓Java不同泛型之間的轉換更容易了。但不要忘記，這樣的轉換也有一定的副作用。那就是容器的部分功能可能失效。

還是以剛才的Plate為例。我們可以對盤子做兩件事，往盤子里set( )新東西，以及從盤子里get( )東西。

public class Plate {

private T item;

public Plate(T t) {

this.item = t;

}

public T get() {

return item;

}

public void set(T item) {

this.item = item;

}

}

4.1 上界 extends T>不能往里存，只能往外取

extends Fruit>會使往盤子里放東西的set()方法失效。但取東西get()方法還有效。比如下面例子里兩個set()方法，插入Apple和Fruit都報錯。

Plate extends Fruit> fruitPlate = new Plate(new Apple());

//不能存入任何元素

fruitPlate.set(new Apple()); //Error 編譯錯誤

fruitPlate.set(new Fruit()); //Error 編譯錯誤

//讀取出來的東西只能放在Fruit或它的基類里

Fruit newFruit1=fruitPlate.get();

Object newFruit2 = fruitPlate.get();

Apple newFruit3 = fruitPlate.get(); //Error

原因是編譯器只知道容器內是Fruit或者它的派生類，但具體是什么類型不知道。可能是Fruit？可能是Apple？也可能是Banana，RedApple，GreenApple？編譯器在看到后面用Plate賦值以后，盤子里沒有被標上有“蘋果”。而是標上一個占位符：CAP#1，來表示捕獲一個Fruit或Fruit的子類，具體是什么類不知道，代號CAP#1。然后無論是想往里插入Apple或者Meat或者Fruit編譯器都不知道能不能和這個CAP#1匹配，所以就都不允許。

所以通配符>和類型參數的區別就在于，對編譯器來說所有的T都代表同一種類型。比如下面這個泛型方法里，三個T都指代同一個類型，要么都是String，要么都是Integer。

public List fill(T... t);

但通配符>沒有這種約束，Plate>單純的就表示：盤子里放了一個東西，是什么我不知道。

4.2 下界 super T>不影響往里存，但往外取只能放在Object對象里

使用下界 super Fruit>會使從盤子里取東西的get( )方法部分失效，只能存放到Object對象里。set( )方法正常。

Plate super Fruit> fruitPlate = new Plate(new Fruit());

//存入元素正常

fruitPlate.set(new Apple());

fruitPlate.set(new Fruit());

//讀取出來的東西只能存放在Object類里

Object newFruit1 = fruitPlate.get();

Fruit newFruit2 = fruitPlate.get(); //Error

Apple newFruit3 = fruitPlate.get(); //Error

因為下界規定了元素的最小粒度的下限，實際上是放松了容器元素的類型控制。既然元素是Fruit的基類，那往里存粒度比Fruit小的都可以。但往外讀取元素就費勁了，只有所有類的基類Object對象才能裝下。但這樣的話，元素的類型信息就全部丟失。

5. PECS原則

最后看一下什么是PECS(Producer Extends Consumer Super)原則，已經很好理解了：

頻繁往外讀取內容的，適合用上界Extends。

經常往里插入的，適合用下界Super。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的java gt_JAVA泛型知识--gt; lt;? extends Tgt;和lt;? super Tgt;的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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