关于java：<？有什么区别？ 超级E>和<？ 延伸E>？


What is a difference between and ?

和之间有什么区别？

例如，当您查看类java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue时，构造函数有以下签名：

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public LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c)

并为方法之一：

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public int drainTo(Collection<? super E> c)

第一个说它是"某种类型，它是E的祖先";第二个说它是"某种类型，它是E的子类"。 (在这两种情况下，E本身都没问题。)

因此构造函数使用? extends E形式，因此它保证当它从集合中获取值时，它们都将是E或某些子类(即它是兼容的)。 drainTo方法试图将值放入集合中，因此集合必须具有E或超类的元素类型。

例如，假设您有一个类层次结构，如下所示：

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Parent extends Object
Child extends Parent

和LinkedBlockingQueue。您可以在List中构造此传递，它将安全地复制所有元素，因为每个Child都是父元素。您无法传入List，因为某些元素可能与Parent不兼容。

同样，您可以将该队列排入List，因为每个Parent都是Object ...但是您无法将其排放到List中，因为List期望其所有元素都与List兼容X5>。

相关讨论

其原因是基于Java如何实现泛型。

一个数组示例

使用数组，您可以执行此操作(数组是协变的)

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Integer[] myInts = {1,2,3,4};
Number[] myNumber = myInts;

但是，如果你试图这样做会发生什么？

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myNumber[0] = 3.14; //attempt of heap pollution

最后一行编译得很好，但如果运行此代码，则可以得到ArrayStoreException。因为您试图将double放入整数数组(无论是通过数字引用访问)。

这意味着你可以欺骗编译器，但你不能欺骗运行时类型系统。这是因为数组就是我们所说的可再生类型。这意味着在运行时Java知道这个数组实际上被实例化为一个整数数组，它恰好通过类型为Number[]的引用进行访问。

因此，正如您所看到的，有一件事是对象的实际类型，另一件事是您用来访问它的引用类型，对吧？

Java泛型问题

现在，Java泛型类型的问题是类型信息被编译器丢弃，并且在运行时不可用。此过程称为类型擦除。有很好的理由在Java中实现这样的泛型，但这是一个很长的故事，它与二进制兼容现有的代码有关。

但重要的是，由于在运行时没有类型信息，因此无法确保我们不会造成堆污染。

例如，

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List<Integer> myInts = new ArrayList<Integer>();
myInts.add(1);
myInts.add(2);

List<Number> myNums = myInts; //compiler error
myNums.add(3.14); //heap pollution

如果Java编译器没有阻止你这样做，那么运行时类型系统也不能阻止你，因为在运行时没有办法确定这个列表应该只是一个整数列表。 Java运行时允许你将任何你想要的东西放入这个列表，当它只包含整数时，因为它在创建时被声明为整数列表。

因此，Java的设计者确保您不能欺骗编译器。如果你不能欺骗编译器(就像我们可以用数组做的那样)，你也不能欺骗运行时类型系统。

因此，我们说泛型类型是不可恢复的。

显然，这会妨碍多态性。请考虑以下示例：

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static long sum(Number[] numbers) {
   long summation = 0;
   for(Number number : numbers) {
      summation += number.longValue();
   }
   return summation;
}

现在你可以像这样使用它：

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Integer[] myInts = {1,2,3,4,5};
Long[] myLongs = {1L, 2L, 3L, 4L, 5L};
Double[] myDoubles = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};

System.out.println(sum(myInts));
System.out.println(sum(myLongs));
System.out.println(sum(myDoubles));

但是，如果您尝试使用泛型集合实现相同的代码，则不会成功：

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static long sum(List<Number> numbers) {
   long summation = 0;
   for(Number number : numbers) {
      summation += number.longValue();
   }
   return summation;
}

如果你试图...你会得到编译器错误

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List<Integer> myInts = asList(1,2,3,4,5);
List<Long> myLongs = asList(1L, 2L, 3L, 4L, 5L);
List<Double> myDoubles = asList(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0);

System.out.println(sum(myInts)); //compiler error
System.out.println(sum(myLongs)); //compiler error
System.out.println(sum(myDoubles)); //compiler error

解决方案是学习使用Java泛型的两个强大功能，称为协方差和逆变。

协方差

使用协方差，您可以从结构中读取项目，但不能在其中写入任何内容。所有这些都是有效的声明。

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List<? extends Number> myNums = new ArrayList<Integer>();
List<? extends Number> myNums = new ArrayList<Float>();
List<? extends Number> myNums = new ArrayList<Double>();

你可以从myNums读取：

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Number n = myNums.get(0);

因为您可以确定无论实际列表包含什么，它都可以被上传到一个数字(毕竟任何扩展Number的数字都是数字，对吧？)

但是，不允许将任何内容放入协变结构中。

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myNumst.add(45L); //compiler error

这是不允许的，因为Java无法保证通用结构中对象的实际类型。它可以是扩展Number的任何东西，但编译器无法所以你可以阅读，但不能写。

逆变

有了逆转，你可以做相反的事情。你可以把东西放到一个通用的结构中，但你不能从中读出来。

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List<Object> myObjs = new List<Object>();
myObjs.add("Luke");
myObjs.add("Obi-wan");

List<? super Number> myNums = myObjs;
myNums.add(10);
myNums.add(3.14);

在这种情况下，对象的实际性质是对象列表，并且通过逆变，您可以将Numbers放入其中，主要是因为所有数字都将Object作为它们的共同祖先。因此，所有Numbers都是对象，因此这是有效的。

但是，假设您将获得一个数字，则无法安全地从这个逆变结构中读取任何内容。

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Number myNum = myNums.get(0); //compiler-error

如您所见，如果编译器允许您编写此行，则会在运行时获得ClassCastException。

获取/放置原则

因此，当您只打算从结构中获取通用值时使用协方差，当您只打算将通用值放入结构时使用逆变，并在您打算同时使用完全通用类型时使用。

我所拥有的最好的例子是，将任何类型的数字从一个列表复制到另一个列表中。它只从源获取项目，并且只将项目放入目标中。

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public static void copy(List<? extends Number> source, List<? super Number> target) {
    for(Number number : source) {
        target(number);
    }
}

由于协方差和逆变的力量，这适用于这样的情况：

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List<Integer> myInts = asList(1,2,3,4);
List<Double> myDoubles = asList(3.14, 6.28);
List<Object> myObjs = new ArrayList<Object>();

copy(myInts, myObjs);
copy(myDoubles, myObjs);

好。

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