2016-08-21 23:30:26 +0000   |     java generics wildcards pesc   |   Viewed times   |    

<T><?>用在两种不同的场景

讨论<T><?>,首先要区分开两种不同的场景:

类型参数<T>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。

<T>声明泛型类的类型参数

List<T>最应该出现的地方,应该是定义一个泛型List容器。但List是库里自带的容器,看看ArrayList的源码头一行:

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

ArrayList<E>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<T>

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

为什么这里要用类型参数?因为这是一种”约束“,为了保证Box里的item1, item2都是同一个类型T。Box<String>,代表两个item都是String。Box<Integer>里两个item都是Integer。

List容器库里都帮我们写好了,所以我们是不会去定义List的。

那什么时候会出现List<T>?有几种情况,

要么是作为泛型类的成员字段或成员方法的参数间接出现。还是刚才Box<T>的例子,

class Box<T>{
    private List<T> item;
    public List<T> get(){return item;}
    public void set(List<T> t){item=t;}
}

现在Box类里有三个地方出现了List<T>

这里写成List为了表示和Box类型参数保持一致。

<T>声明泛型方法

另外一种会出现List<T>的地方是泛型方法。比如Function类的reduce是个静态泛型方法,负责对列表里的所有元素求和。这里的List<T>出现在参数,函数返回值和函数内部,也是为了保持泛型类型的一致性。

class Fuction{
    public static <T> List<T> reduce(List<T> list){
        //...do something
    }
}

无界通配符<?>不能当“类型参数”用

反观List<?>,首先要明确通配符不能拿来声明泛型。像下面这样用通配符”?”来表示类型参数的约束是肯定不行的。

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

所以通配符是拿来使用定义好的泛型的。比如声明List容器的一个实例对象。

List<?> list = new ArrayList<String>();

<?>的各种坑

List<?>这个写法非常坑。因为,这时候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“。所以以后再也不能往list里存任何元素,包括String。唯一能存的就是null。

List<?> list = new ArrayList<String>();

list.add("hello");    //ERROR
list.add(111);    //ERROR

//argument mismatch; String cannot be converted to CAP#1
//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<T>的例子,有get()和set()两个方法,一个存,一个取。

class Box<T>{
    private List<T> item;
    public List<T> get(){return item;}
    public void set(List<T> t){item=t;}
    //把item取出来,再放回去
    public void getSet(Box<?> box){box.set(box.get());}    //ERROR
}

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。

error: incompatible types: Object cannot be converted to CAP#1

原因和前面一样,通配符box<?>.set()的参数类型被编译器捕获,命名为CAP#1,和box<?>.set()返回的Object对象无法匹配。

解决方法,是要给getSet()方法写一个辅助函数,具体原理可以去查《Java核心技术-卷1》,泛型这章,或者《Java编程思想》。都有讲。

class Box<T>{
    private List<T> item;
    public List<T> get(){return item;}
    public void set(List<T> t){item=t;}
    //helper()函数辅助getSet()方法存取元素
    public void getSet(Box<?> box){helper(box);}
    public <V> void helper(Box<V> box){box.put(box.get());}
}

有界通配符<? extends XXX>,<? super XXX>

实际更常用的是<? extends XXX>或者<? super XXX>两种,带有上下界的通配符。关于这两种情况可以参考另一个回答: