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通配符边界引入背景
使用泛型的过程中，经常出现一种很别扭的情况。我们有 Fruit 类，和它的派生类 Apple 类。
class Fruit {}
class Apple extends Fruit {}
然后有一个最简单的容器：Plate 类。盘子里可以放一个泛型的 “东西”.
class Plate<T> {private T item;public Plate(T t) {item = t;}public void set(T t) {item = t;}public T get() {return item;}}
| 代码 | 我们想要表达的意思 | 实际效果 |
|---|---|---|
Plate<Apple> p2 = new Plate<Apple> (new Apple()); | 定义一个"苹果盘子" 装 苹果 | √ |
Plate<Fruit> p = new Plate<Apple> (new Apple()); | 定义一个"水果盘子"，逻辑上水果盘子当然可以装苹果。 | error: incompatible types: Plate<Apple> cannot be converted to Plate<Fruit> |
实际上，编译器脑袋里认定的逻辑是这样的：
| 认可关系 | 不认可关系 |
|---|---|
苹果 IS-A 水果 | 装苹果的盘子 NOT-IS-A 装水果的盘子 |
就算容器里装的东西之间有继承关系，但容器之间是没有继承关系的。所以我们不可以把Plate<Apple>的引用传递给Plate<Fruit>。
为了解决这种情况，Sun的大脑袋们就想出了<? extends T>和<? super T>的办法，来让”水果盘子“和”苹果盘子“之间发生关系。
<? extends T> ：上界通配符（Upper Bounds Wildcards）☞包括T在内的任何T的子类
意义
Plate<Apple> | Plate<？extends Fruit> |
|---|---|
一个能放苹果的盘子 | 一个能放任意水果的盘子 |
Plate<？extends Fruit> p = new Plate<Apple>(new Apple());可以用“ 苹果盘子”给“水果盘子”赋值了 | Plate<？extends Fruit>是Plate<Fruit>以及Plate<Apple>的基类 |
练习
| level1 | level2 | level3 | level4 |
|---|---|---|---|
class Food{} | class Fruit extends Food{} | class Apple extends Fruit{} | class RedApple extends Apple{} |
class GreenApple extends Apple{} | |||
class Banana extends Fruit{} | |||
class Meat extends Food{} | class Pork extends Meat{} | ||
class Beef extends Meat{} |
Plate<？ extends Fruit> 覆盖区域
| level2 | level3 | level4 |
|---|---|---|
class Fruit extends Food{} | class Apple extends Fruit{} | class RedApple extends Apple{} |
class GreenApple extends Apple{} | ||
class Banana extends Fruit{} |
<?superT>：下界通配符（Lower Bounds Wildcards）☞包括T在内的任何T的父类
意义
Plate<Fruit> | Plate<？super Fruit> |
|---|---|
一个能放水果以及一切水果基类的盘子 | |
Plate<？super Fruit>是Plate<Fruit>的基类，但不是Plate<Apple>的基类 |
练习
Plate<？super Fruit>覆盖范围
| level1 | level2 |
|---|---|
class Food{} | class Fruit extends Food{} |
上下界通配符的副作用
边界让Java不同泛型之间的转换更容易了。这样的转换也有一定的副作用。那就是容器的部分功能失效。
还是以刚才的 Plate 为例。我们可以对盘子做两件事，往盘子里set()新东西，以及从盘子里get()东西。
- 上界
<? extends T>不能往里存，只能往外取
Plate<? extends Fruit> p=new Plate<Apple>(new Apple()); //不能存入任何元素
p.set(new Fruit()); //Error
p.set(new Apple()); //ErrorFruit newFruit1=p.get(); //读取出来的东西只能存放在Fruit或它的基类里
Object newFruit2=p.get();Apple newFruit3=p.get(); //Error
原因：
编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类，但具体是什么类型不知道。可能是 Fruit 可能是 Apple 也可能是 Banana，RedApple，GreenApple
编译器在看到后面用 Plate 赋值以后，盘子里没有被标上有 “苹果”。而是标上一个占位符：CAP#1，来表示捕获一个 Fruit 或 Fruit的子类，具体是什么类不知道，代号 CAP#1。然后无论是想往里插入 Apple 或者 Meat 或者 Fruit ，译器都不知道能不能和这个 CAP#1 匹配，所以就都不允许。
- 下界
<? super Fruit>不能往外取，只能往里存
Plate<? super Fruit> p=new Plate<Fruit>(new Fruit());//存入元素正常
p.set(new Fruit());
p.set(new Apple());Object newFruit2=p.get(); //读取出来的东西只能存放在Object类里Apple newFruit3=p.get(); //Error
Fruit newFruit1=p.get(); //Error
原因：
定义的元素是Fruit的基类，那往里存 Fruit及其父类 都可以。但往外读取元素就费劲了，只有 所有类的基类 Object对象 才能装下。但这样的话，元素的类型信息就全部丢失。