Java泛型：List<?>与List的区别

 

为什么说List<?>是type-safe而List不是type-safe的？

1、List<?>

　　compiler看到了你使用了wildcard ?，那么相当于你对compiler说：“我不知道这个List里面的element的runtime-type是什么，如果我尝试对这个list或者list中取出来的object做一些type-specific的操作，你要给我一个compile-time-error来提醒我”。这样就导致了2个结果：

　　1.1 list.get()返回类型为?，所以你只能用Object接收，Object足以确保type-safe，因为java中任何class都是Object的subclass。（当然，如果你非要使用类型强制转换，转换成什么阿猫阿狗的class，也没人拦得住你，对此只能说“编译器尽力了，你行你上啊”，反正ClassCastException什么的最有爱了）

　　2.2 list.put()除了null以外，任何参数都不接收。这也足以确保list中类型的type-safe，要知道，java的泛型的implementation是基于ERASURE（擦除）的，举个具体的例子，LinkedList<E>的内部数据结构肯定是基于Node<E>，那么一个Node有2个field，E element和Node<E> next，而实际上在runtime环境中，LinkedList<String>中的Node并不是Node<String>，仅仅是Node，Node里面的element的类型也不是String，仅仅是Object，也就是说，compile-time的type-information都被抹除了（Quote: For backward-compatibility）。试想这么一个情景，Tom传了一个List<Dog>给Mike，Mike的interface是List<?>，Mike往list中放了一个Cat（假设compiler没有阻止Mike），然后Tom取出该List中所有的object并当成Dog使用（compiler会自动加上类型转换的代码——which is how java generics worked），然后Tom就悲剧地得到了一个ClassCastException——这就是为什么除了null其他参数都不接收的原因——阻止Mike随便放东西进去。

2、List

　　raw-type就是这么个情况，相当于你对compiler说：“我并不在乎这个List里面的element的runtime-type是什么，不管我怎么操作这个list或者list中取出来的object，你都别管，实在看不过去就给我个warning就行了”。这种情况下：

　　2.1 list.get()返回类型为Object，当然，也是type-safe的（如果你不强制转换的话）

　　2.2 list.put()的参数类型为Object，也就是说，你爱往里面放什么object就放什么object，还是上面那个例子，就算Tom给Mike的是List<String>，但由于Mike的interface是List，所以Mike放个BigInteger甚至什么Cat、Dog，compiler都不会阻止Mike（但是，要知道，Mike是无法得知其他人会怎么使用这个List的，比如说Mike无法得知Tom相信编译器确保了list中的object都是String，但是由于Mike的raw-type interface，Tom就难免吃ClassCastException咯）

举个具体的例子：

class Dog {
    public void bark() {
    }
}

class Cat {
    public void meow() {
    }
}

public class Foo {
    
    public static void foo1(List<?> list) { // Java generics are implemented upon ERASURE, so the runtime-type of elements in List<?> and List are both Object.
        if (list.isEmpty()) {
            return;
        }
        Object o = list.get(0); // Type safe if you don't do DOWN-CAST
        // list.add(new Dog()); // Won't compile
    }
    public static void foo2(List list) {
        if (list.isEmpty()) {
            return;
        }
        Object o = list.get(0); // Type safe if you don't do DOWN-CAST
        list.add(new Cat()); //! Compiler won't stop you, just gives you a little complaint
    }
    public static void main(String[] args) {
        List<Cat> cats = new LinkedList<Cat>();
        cats.add(new Cat());
        List<Dog> dogs = new LinkedList<Dog>();
        dogs.add(new Dog());
        
        foo1(cats); // relatively type-safe
        foo2(dogs); // dangerous
        
        for (Cat cat : cats) { // Cast from Object to Cat
            cat.meow();
        }
        
        for (Dog dog : dogs) { //! Cast from Object to Dog, ClassCastException
            dog.bark();
        }
    }
}