Java泛型超详细解读 : super和extend
擦除
要理解 super 和 extends 的边界问题,首先要理解消除。
先看一个有趣的例子:
结果如下:
true
明明 a 是 Integer 的,b 是 String 的,为什么打印出他们是同一种类型呢?
因为在泛型代码内部,无法获取任何有关泛型参数类型的任何信息!,Java的泛型就是使用擦除来实现的,当你在使用泛型的时候,任何信息都被擦除,你所知道的就是你在使用一个对象。所以 List< Integer> 和 List< String> 在运行时,会被擦除成他们的原生类型List。
再通过这个例子加深一下擦除的理解:
我们可以看到,t.hello() 这里是不能够编译的。因为擦除的存在,main 中传入的泛型,在TestHello 中编程了 Object,因此并不能跟 Hello这个类 绑定,也就调用不了 hello方法。
那能够怎么让object调用hello的方法?
可以给定泛型的边界,把 类TestHello< T> 改为 TestHello< T extends Hello>,这个边界声明了T必须具有类型Hello或者从Hello导出的类型。
擦除带来的问题
泛型不能用于显性地引用运行时类型的操作之中,例如 转型,instanceof 和 new 操作(包括 new一个对象,new一个数组),因为所有关于参数的类型信息都在运行时丢失了,所以任何在运行时需要获取类型信息的操作都无法进行工作。
如下:
if(obj instanceof T);
T t = new T();
T[] ts = new T[10];
解决擦除带来的问题
解决instanceof
使用 instanceof 会失败,是因为类型信息已经被擦除,因此我们可以引入类型标签Class< T>,就可以转用动态的 isInstance()。
结果如下:
true
true
解决创建类型实例
解决办法是使用工厂:
结果如下:
10
解决创建泛型数组
不能创建泛型数组的情况下,一般的解决方案是使用 ArrayList 代替泛型数组。因为ArrayList 内部就是使用数组,因此使用 ArrayList 能够获取数组的行为,和由泛型提供的编译器的类型安全。
但是假如,某种特定的场合,你仍然要使用泛型数组,推荐的方式是使用 类型标签+Array.newInstance 来实现,并用注解 @SuppressWarnings(“unchecked”) 抑制住警告:
结果如下:
10
边界
正是因为有了擦除,把类型信息擦除了,所以,用无界泛型参数调用的方法只是那些可以用object调用的方法。但是,如果给定边界,将这个参数限制为某个类型的子集,就可以使用这些类型子集来调用方法。
可见,类型T已经可以调用 Dog 的 shout方法 了。
当然,也可以指定多个边界:
这里需要注意的是,extends 后面跟的第一个边界,可以为类或接口,之后的均为接口。
通配符和泛型上界和下界
上界<? extends Class>
可见,指定了下边界,却 不能add 任何类型,甚至 Object 都不行,除了 null,因为 null 代表任何类型。List< ? extends Fruit> 可以解读为,“具有任何从Fruit继承的类型”,但实际上,它意味着,它没有指定具体类型。对于编译器来说,当你指定了一个 List< ? extends Fruit>,add 的参数也变成了“? extends Fruit”。因此编译器并不能了解这里到底需要哪种 Fruit 的子类型,因此他不会接受任何类型的 Fruit。
然而,contain 和 indexof 却能执行,这是因为,这两个方法的参数是 Object,不涉及任何的通配符,所以编译器允许它调用。
list.get(0) 能够执行是因为,当item在此list存在时,编译器能够确定他是Apple的子类,所以能够安全获得。
下界<? super Class>
< ? super Class>表示,指定类的基类。
这里可以看到,list.add(new Fruit()) 这句不能编译成功,这是因为 List< ? super Apple> 表示“具有Apple的父类的列表”。但是为什么 add(new Fruit())不能成功 呢?正是因为?代表Apple的父类,但是编译器不知道你要添加哪种Apple的父类,因此不能安全地添加。
对于 super,get 返回的是 Object,因为编译器不能确定列表中的是Apple的哪个子类,所以只能返回 Object。
PECS原则
如果要从集合中读取类型T的数据,并且不能写入,可以使用 ? extends 通配符;(Producer Extends)
如果要从集合中写入类型T的数据,并且不需要读取,可以使用 ? super 通配符;(Consumer Super)
如果既要存又要取,那么就不要使用任何通配符。
刘剑峰 的博客地址:http://blog.csdn.net/jeffleo