一、类型通配符

当声明一个方法时,某个形参的类型是一个泛型类或泛型接口类型,但是在声明方法时,又不确定该泛型实际类型,可以考虑使用类型通配符。

先来看下面一个案例

1 public static voidtest(List c){2 for (int i = 0; i < c.size(); i++) {3 System.out.println(c.get(i));4 }5 }

上面的方法执行是没有问题的,但是此处使用 List 接口时没有传入实际类型参数,这将引起泛型警告。如何消除这个警告呢?

方式一:

1 public static void test1(Listc){2 for (int i = 0; i < c.size(); i++) {3 System.out.println(c.get(i));4 }5 }

这样的形参太局限了,只能传入 List 类型的实参。

方式二:声明一个泛型方法

1 public static void test2(Listc){2 for (int i = 0; i < c.size(); i++) {3 System.out.println(c.get(i));4 }5 }

该方法需要声明泛型形参T。

方式三:使用类型通配符

1 public static void test3(List>c){2 for (int i = 0; i < c.size(); i++) {3 System.out.println(c.get(i));4 }5 }

那么方式二的泛型方法 test2() 和方式三的 test3() 使用类型通配符有什么区别?

test3方法带通配符的List仅表示它可以接受指定了任意泛型实参的List,并不能把元素加入其中,例如如下代码将会引起编译错误:

1 public static void test(List>c, String str){2 c.add(str);3 }

因为我们不知道上面程序中c集合里元素的类型,所以不能向其中添加对象,除了null对象,因为它是所有引用数据类型的实例。

test2方法带泛型的List,表示该集合的元素类型是T,因此允许T系列的对象加入其中,例如如下代码是可行的:

1 public static void test(Listc, T t){2 c.add(t);3 }

即如果不涉及添加元素到带泛型的集合中,那么两种方式都可以,如果涉及到添加元素到带泛型的集合中,使用类型通配符>的不支持。

二、设定类型通配符的上限

当直接使用 List> 这种形式时,即表明这个 List 集合接收泛型实参指定为任意类型的 List。但有时候不想这样,只希望接收某些类型的 List。

Demo:一个图形的抽象父类 Graphic,两个子类 Circle和Rectangle,想定义一个方法,可以打印不同图形的面积。

1 public static void printArea(Listgraphics){2 for(Graphic g : graphics) {3 System.out.println(g.getArea());4 }5 }

但是,List 的形参只能接收 List的实参,如果想要接收 List,List的集合,可以使用List>

1 public static void printArea(List>graphics){2 for(Object obj : graphics) {3 Graphic g =(Graphic) obj;4 System.out.println(g.getArea());5 }6 }

但是这样有两个问题,一个是 List> 可以接收任意类型,不仅仅图形,第二个是需要强制类型转换。

为了解决这个问题,Java 允许设定通配符的上限:

extends Type>,这个通配符表示它必须是Type本身,或是Type的子类。

如:

1 public static void printArea(List extends Graphic>graphics){2 for(Graphic g : graphics) {3 System.out.println(g.getArea());4 }5 }

与前面的完全相同,因为不知道这个受限制的通配符的具体类型,所以不能把 Graphic 对象或其子类对象加入到这个泛型集合中。

1 public static void printArea(List extends Graphic>graphics){2 graphics.add(new Circle());//编译错误,因为不知道?的具体类型,也可能是Rectangle
3 }

如果需要将 Graphic 对象或其子类对象加入这个泛型集合,那么就只能用泛型方法。

三、设定通配符的下限

假设自己实现一个工具方法:实现将 src 集合里元素复制到 dest 集合中的功能,因为 dest 集合需要接受 src 的所有元素,所以 dest 集合元素的类型应该是 src 集合元素的父类。为了表示两个参数之间的类型依赖,考虑同时使用通配符、泛型形参类实现该方法。

Demo:

1 public static void copy(Collection dest,Collection extends T>src){2 for(T t : src) {3 dest.add(t);4 }5 }

上面的方法实现了前面的功能。现在假设该方法需要一个返回值,返回最后一个被复制的元素,可以把上面方法修改如下:

1 public static T copy(Collection dest,Collection extends T>src){2 T last = null;3 for(T t : src) {4 dest.add(t);5 last =t;6 }7 returnlast;8 }

表面上看这个实现没有问题,实际上有一个问题,当遍历src元素的类型是不确定(但可以肯定是T的子类),程序只能用T来笼统的表示,所以返回值类型是T。

1 public static voidmain(String[] args) {2 ArrayList src = new ArrayList();3 src.add("Hello");4 src.add("World");5
6 ArrayList dest = new ArrayList();7
8 Object last =copy(dest, src);9 }

发现返回的T是Object,也就是说,程序在复制集合元素的过程中,丢失了src集合元素的类型String。

对于上面的copy方法,可以这样理解两个集合参数之间的依赖关系:不管src集合元素的类型是什么,只要dest集合元素类型与src的元素类相同或是它的父类即可。

为了表示这种约束关系,Java允许设定通配符的下限:

super Type>,这个通配符表示它必须是Type本身或是Type的父类。

代码示例:

1 public static T copy(Collection super T> dest,Collectionsrc){2 T last = null;3 for(T t : src) {4 dest.add(t);5 last =t;6 }7 returnlast;8 }9 public static voidmain(String[] args) {10 ArrayList src = new ArrayList();11 src.add("Hello");12 src.add("World");13
14 ArrayList dest = new ArrayList();15
16 String last =copy(dest, src);17 }

注意:只有类型通配符才可以设定下限,泛型形参是不能设定下限的。

四、泛型方法与方法重载

因为泛型既允许设定通配符的上限,也允许设定通配符的下限,如果在一个类里包含这样两个方法定义,会报错:

1 public static T copy(Collection super T> dest,Collectionsrc){2 //....省略代码
3 }4
5 public static T copy(Collection dest,Collection extends T>src){6 //....省略代码
7 }