Java 泛型，参数类型T和通配符?的边界问题

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Java 泛型，参数类型T和通配符?的边界问题

2023-12-21 22:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、概述

二、和的使用及区别

（1）类型参数

（2）无界通配符

三、有界通配符、

四、泛型擦除

一、概述

1、定义：Java泛型（generics）泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本质是参数化类型，也就是所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

2、优势：Java语言引入泛型的优势在于安全、重用。泛型在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，以提高代码的重用率。

3、作用：相比杂乱地使用Object声明变量，再进行强制类型转换的代码而言，使用泛型机制编写的程序代码具有更好的安全性和可读性。泛型对于集合类尤其有用，例如，List容器就是一个无处不在的泛型集合类。

List list=new ArrayList(); 二、和的使用及区别

好奇List和List有什么区别呢？其实这个问题就是问无限定类型变量“”和无界通配符“”的区别。

讨论“"和""，首先要区分开两种不同的场景：

第一，声明泛型类或泛型方法。第二，使用泛型类或泛型方法。

类型参数“”主要用于第一种，声明泛型类或泛型方法; 无界通配符“”主要用于第二种，使用泛型类或泛型方法。

（1）类型参数

1、声明泛型类

List最应该出现的地方，应该是定义一个泛型List容器。看看ArrayList的源码：

public class ArrayList extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, java.o.Serializable { ... ... }

ArrayList中的“E”也是类型参数。只是表示容器中元素Element的时候，习惯用“E”。

换一个简单的例子，我们自己定义一个新泛型容器叫Box。

class Box{ private T item1; private T item2; }

类型参数能够对类型起到‘约束’的作用，例子中就是为了保证Box里的item1, item2都是同一个类型T。如，Box，代表两个item都是String；Box里两个item都是Integer。

*那什么时候会使用泛型类呢？

答：就是作为泛型类的成员字段或成员方法的参数间接出现。

class Box{ private List item;//泛型类成员字段 public List get(){return item;}//方法返回值 public void set(List t){item=t;}//方法参数 }

这里写成List为了表示和Box类型参数保持一致。

2、声明泛型方法

Function类的reduce是个静态泛型方法，注意这方法是在普通类中定义的，而不是在泛型类中定义的。这里的List出现在reduce方法参数\函数返回值\函数内部，也是为了保持泛型类型的一致性。

class Fuction{ public static List reduce(List list){ } }

注意，类型变量放在修饰符（public static）的后面，返回类型的前面。

（2）无界通配符

1、声明泛型类不能用

首先，要明确通配符不能拿来声明泛型。错误案例，如下：

class Box{ //Error Example private ? item1; private ? item2; }

通配符作用：是使用定义好的泛型类。

例如，用声明List容器的变量类型，然后用一个实例对象给它赋值的时候就比较灵活。

List list = new ArrayList();

2、的CAP#1问题

List这个写法非常坑。因为，通配符会捕获具体的String类型，但编译器不叫它String，而是起个临时的代号，比如”CAP#1“。因此，list不能存String，任何元素都不行，只能存null。

List list = new ArrayList(); list.add("hello"); //ERROR //argument mismatch; String cannot be converted to CAP#1 list.add(111); //ERROR //argument mismatch; int cannot be converted to CAP#1

另外，如果拿List做参数，也会有奇妙的事情发生。还是刚才Box的例子，有get()和set()两个方

class Box{ private List item; public List get(){return item;} public void set(List t){item=t;} //把item取出来，再放回去, ERROR public void getSet(Box box){box.set(box.get()); //error: incompatible types: Object cannot be converted to CAP#1 } }

新的getSet()方法，只是把item先用get()方法读出来，然后再用set()方法存回去。按理说不可能有问题。实际运行却会报错。原因和前面一样，用通配符声明的类型泛型类Box，调用box.set()的参数类型被编译器捕获，命名为'CAP#1'，和box.get()返回的Object对象无法匹配。

3、解决方法

通过写一个helper()辅助函数。

class Box{ private List item; public List get(){return item;} public void set(List t){item=t;} //getSet()方法存取元素 public void getSet(Box box){helper(box);} //helper()辅助函数 public void helper(Box box){box.set(box.get());} } 三、有界通配符 extends 的通配符限定泛型，我们无法向里面添加元素(只可以添加null)，只能读取其中的元素。对于无界通配符 super 的通配符限定泛型，我们可以读取其中的元素，但读取出来的元素会变为 Object 类型。

四、泛型擦除

Java的泛型基本上都是在编译器这个层次上实现的，在运行期生成的字节码中是不包含泛型中的类型信息的，使用泛型的时候加上类型参数，在编译器编译的时候会去掉，这个过程成为类型擦除。

我们先看一个例子：

ArrayList list1 = new ArrayList(); list1.add("abc"); ArrayList list2 = new ArrayList(); list2.add(123); System.out.println(list1.getClass() == list2.getClass());

打印结果：true

结果显示list1和list2居然是同一个类型的ArrayList，在运行时我们传入的类型变量String和Integer都被擦除掉了，只剩下原始类型。原因是Java语言泛型在设计的时候为了兼容原来的旧代码，虚拟机并不知道泛型的存在，因为泛型在编译阶段就已经被处理成普通的类和方法了。类型擦除规则：

若泛型类型没有指定具体类型，用Object作为原始类型；

若有限定类型< T exnteds XClass >，使用XClass作为原始类型；

若有多个限定< T exnteds XClass1 & XClass2 >，使用第一个边界类型XClass1作为原始类型；

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