Java泛型通配符

前言

String是Object的子类，因此下面的代码是合法的。

Object obj = new String();

但是，下面这段代码是不合法的。

ArrayList<Object> list = new ArrayList<String>();

原因就是，泛型是不变的（invariant）。泛型通配符就是解决这一问题的，可以增大代码的灵活性。

<? extends E>

<? extends E>是上限通配符，限定了类型的上限（这里的上，指的的是类继承图中的位置）,？必须是E的子类。
以下图的继承关系为例，这些代码都是合法的。

ArrayList<? extends animal> list = new ArrayList<animal>();
ArrayList<? extends animal> list = new ArrayList<cat>();
ArrayList<? extends animal> list = new ArrayList<dog>();

存入元素

由于<? extends E>只指定了类型的上限，因此，list中存放的是E的子类，但编译器无法确定是哪个子类，因此无法加入元素。例如：

ArrayList<? extends animal> list = new ArrayList<cat>();
list.add(new dog());

虽然dog是animal的子类，但是，此时的list实际上是指向ArrayList的，那么必然会引起错误。

取得元素

由于<? extends E>指定了类型的上限，因此，我们获得的所有元素，都是animal的子类，因此下面的语句是合法的。

ArrayList<? extends animal> list = new ArrayList<cat>();
animal t = list.get(0);

<? super E>

<? super E>是下限通配符，限定了类型的上限，？必须是E的父类。

存入元素

list中存放的是E或E的父类，因此，list是一定可以存储E或E的子类的。因此下面的代码是合法的。

ArrayList<? super dog> list = new ArrayList<animal>();
list.add(new dog());

取得元素

list中存放的是E或E的父类，因此，我们只能确定，我们所取得的元素是Object的子类。因此下面的代码是合法的。

ArrayList<? super dog> list = new ArrayList<animal>();
Object obj = list.get(0);

PECS法则

PECS是"Producer-extends, Consumer-super"的简写。
我们看到，<? extends E>适合于取元素的场景（生产者）；<? super E>可以存入E类型的数据，适合于取元素的场景（消费者）。
如果是既要存、也要取的集合，那么不适合使用泛型通配符。