Java泛型的协变与逆变

　　泛型擦除

　　Java的泛型本质上不是真正的泛型，而是利用了类型擦除（type erasure），比如下面的代码就会出现错误：

　　

　　报的错误是：both methods  have same erasure

　　原因是java在编译的时候会把泛型，上面的<String>和<Integer>都给擦除掉（其实并没有真正的被擦除，javap -l -p -v -c可以看到LocalVariableTypeTable

里面有方法参数类型的签名）。

 

　　协变与逆变

 

　　理解了类型擦除有助于我们理解泛型的协变与逆变，现有几个类如下：

　　Plant　　Fruit　　Apple　　Banana　　Orange

　　其中Apple、Banana、Orange是Fruit的子类，Fruit是Plant的子类。我们来看下下面的代码：

　　

　　这里有些同学可能不明白，为什么编译会报错呢？ArrayList是List的子类，Apple是Fruit的子类，那么我这里的泛型转换为什么出问题呢？

　　因为泛型没有内建的协变类型，无法将List<Fruit>和ArrayList<Apple>关联起来，所以在编译阶段就会出现错误。

 

　　协变

　　于是我们可以利用通配符实现泛型的协变：<? extends T>子类通配符；这个通配符定义了?继承自T，可以帮助我们实现向上转换：

　　

　　看起来很美好吧，其实不然。这里我们要理解当转换之后list中的数据类型是什么。虽然将Apple类型赋值给了list，但是list的类型是? extends Fruit，

把? extends Fruit看成一个整体，我们能确定list的具体类型肯定是Fruit或者Fruit的父类(因为一个类只能有一个直接父类，所以确定了Fruit，那么Fruit的父类

则都是可以确定的)，而不能确定list的类型是Fruit的子类当中具体的哪一个？（有多个类都继承自Fruit），所以这也就直接导致了一旦使用了<? extends T>

向上转换之后，不能再向list中添加任何类型的对象了，这个时候只能选择从list当中get数据而不能add。

　　

　　另外还需要注意的是，这个时候从list当中get出来的数据不再是Apple，而是Fruit或者Fruit的父类：

　　

　　

　　逆变

　　逆变则和协变相反，它是向下转换：

　　

　　逆变使用通配符? super T（超类通配符），如上面代码，Fruit是Apple的超类，则这个时候对于JVM来说，它能确定list的类型的超类肯定是Apple

或者Apple的父类，换言之该类型就是Apple或者Apple的子类，所以和上面的协变一样，既然确定了类型的范围，那么list能够add的类型也就是Apple或者Apple的子类了。

 

　　从逆变和协变的描述中我们可以总结一下：协变用于下转上，转换之后不能再添加任何类型；逆变用于上转下。

　　具体什么使用使用协变，什么时候使用逆变，可以参考这篇文章：

　　Java泛型（二） 协变与逆变

　　其中提到PECS（producer-extends, consumer-super）。比如list.get(0)这种，list作为数据源producer；而list.add(new Apple())，list作为数据处理端consumer。

 

　　本文结束！