java编程之泛型（三）

第五部分通配符

1、协变

//注：以下示例使用的同名类，均来自于此
class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}
class D extends A{}

首先，让我们来了解一下协变（covariant）的概念
数组是协变的：

public class CovariantArray{
public static void main(String[] args){
        A[] a = new B[];
        a[0] = new B();
        a[1] = new C();
//a[3] = new D(); //抛出ArrayStoreException异常
    }
}

    在这段程序的main函数下的第一行创建一个B数组，并将其复制给它的基类F的数组引用，这样做是允许的，因为B也是一种A类型，因此B数组也是一种A数组，这叫做数组的协变性
    但要明确的是，运行时的类型却是B[]，因此你也只能在这个数组当中放入B类型或B的导出类型。

泛型不是协变的：

    对于上述的A类和B类，`List<B>` 不是 `List<A>` 的子类型，试图在要求 `List<A>` 的位置提供 `List<B>` 是一个类型错误.那么我们该如何实现泛型的向上转型呢？这时候通配符就起到了作用：

2、上边界限定通配符

     通配符在泛型系统中的作用部分来自其不会发生协变这一特性。为了完成向上转型这一动作，我们可以采用通配符来解决。

先看一个例子：

public class GenericsAndConvariance{
public static void main(String[] args){

//通配符使用一个问号表示类型参数，是一种表示未知类型的类型约束的方法。 
        List<? extends A> example = Arrays.asList(new B());
        example.add(null);
        example.contains(new B());
        example.indexOf(new B());
        B b = (B)example.get(0);

//如果执行下面的代码将会报错
//违反类型安全限制
//example.add(new B());
//example.add(new A());
    }
}

    看起来，`List<? extends A>`似乎意味着这个List可以持有任何类型的A，但实际情况并不是这样。此时的example已经不是原始的List对象，而是指定为`List<? extends A>`的对象，而它的add()，其参数也变为“？ extends A”。
    虽然编译器知道这一定是一个A的子类，A是它的上边界，可是它并不明确这里具体需要A的哪个子类，出于类型的安全限制，因此它不会接受任何类型的A.例如例子中“B b = (B)example.get(0)；”是合法的。
    需要明确的是，如果调用某个返回 A 的方法，这是安全的。因为我们知道，在这个 List 中，不管它实际的类型到底是什么，但肯定能转型为 A，所以编译器允许返回 A。
    但是我们注意到，example.add(null)却是可以执行的，这是因为 null 对任何引用类型而言是一个空值。
    同时，example.contains(new A());
         example.indexOf(new A());
    是可执行的。因为contains方法和indexOf方法的参数是Object，它不涉及任何通配符，因此它是安全的。

3、下边界通配符（超类型通配符）

超类型通配符：<? super ClassName>或适用类型参数<? super T>

看下面的例子

public class SuperTypeWildcards {
static void writeTo(List<? super B> a) {
        a.add(new B());
        a.add(new C());
// apples.add(new A()); // 错误
    }
}

    方法writeTo的参数类型是`List<? super B>`,它表示的是某种类型的List，我们虽然不知道这种类型具体是什么，但我们清楚它一定是B的父类，因此，向这个 List 添加一个 B 或者B的导出类型的对象是安全的，这些对象都可以向上转型为 B。
    可是我们不知道加入 A 对象是否安全，因为那样会使得这个 List 添加跟 B 无关的类型。

4、*通配符

    *通配符:<?>，如：List<?>。它没有任何限定，因此*通配符似乎等价于使用原生类。
    那么使用*通配符和直接使用原生类究竟有什么区别呢？
    例如，List<?> list 表示的是： list 是持有某种特定类型的 List，但是不知道具体是哪种类型。那么我们可以向其中添加对象吗？当然不可以，因为并不知道实际是哪种类型，所以不能添加任何类型，这不安全。
    而 List list ，也就是没有泛型参数，表示这个 list 持有的元素的类型是 Object，因此可以添加任何类型的对象，只不过编译器会有警告信息。

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