JAVA 泛型中的通配符 T，E，K，V，？

JAVA 泛型中的通配符 T，E，K，V，？

前言

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许开发者在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

泛型带来的好处

在没有泛型的情况的下，通过对类型 Object 的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是本身就是一个安全隐患。

那么泛型的好处就是在编译的时候能够检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的。

public class GlmapperGeneric<T> {
		private T t;
    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
  
    public static void main(String[] args) {
        // do nothing
    }

  /**
    * 不指定类型
    */
  public void noSpecifyType(){
    GlmapperGeneric glmapperGeneric = new GlmapperGeneric();
    glmapperGeneric.set("test");
    // 需要强制类型转换
    String test = (String) glmapperGeneric.get();
    System.out.println(test);
  }

  /**
    * 指定类型
    */
  public void specifyType(){
    GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric();
    glmapperGeneric.set("test");
    // 不需要强制类型转换
    String test = glmapperGeneric.get();
    System.out.println(test);
  }
}

 

上面这段代码中的 specifyType 方法中 省去了强制转换，可以在编译时候检查类型安全，可以用在类，方法，接口上。

泛型中通配符

我们在定义泛型类，泛型方法，泛型接口的时候经常会碰见很多不同的通配符，比如 T，E，K，V 等等，这些通配符又都是什么意思呢？

常用的 T，E，K，V，？

本质上这些个都是通配符，没啥区别，只不过是编码时的一种约定俗成的东西。比如上述代码中的 T ，我们可以换成 A-Z 之间的任何一个 字母都可以，并不会影响程序的正常运行，但是如果换成其他的字母代替 T ，在可读性上可能会弱一些。通常情况下，T，E，K，V，？ 是这样约定的：

• ？ 表示不确定的 java 类型
• T (type) 表示具体的一个java类型
• K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value
• E (element) 代表Element

？ 无界通配符

先从一个小例子看起，原文在 这里 。

我有一个父类 Animal 和几个子类，如狗、猫等，现在我需要一个动物的列表，我的第一个想法是像这样的：

List<Animal> listAnimals

 

但是老板的想法确实这样的：

List<? extends Animal> listAnimals

 

为什么要使用通配符而不是简单的泛型呢？通配符其实在声明局部变量时是没有什么意义的，但是当你为一个方法声明一个参数时，它是非常重要的。

static int countLegs (List<? extends Animal > animals ) {
    int retVal = 0;
    for ( Animal animal : animals )
    {
        retVal += animal.countLegs();
    }
    return retVal;
}

static int countLegs1 (List< Animal > animals ){
    int retVal = 0;
    for ( Animal animal : animals )
    {
        retVal += animal.countLegs();
    }
    return retVal;
}

public static void main(String[] args) {
    List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
     // 不会报错
    countLegs( dogs );
    // 报错
    countLegs1(dogs);
}

 

当调用 countLegs1 时，就会飘红，提示的错误信息如下：

所以，对于不确定或者不关心实际要操作的类型，可以使用无限制通配符（尖括号里一个问号，即 <?> ），表示可以持有任何类型。像 countLegs 方法中，限定了上届，但是不关心具体类型是什么，所以对于传入的 Animal 的所有子类都可以支持，并且不会报错。而 countLegs1 就不行。

上界通配符 < ? extends E>

上届：用 extends 关键字声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的子类。

在类型参数中使用 extends 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的子类，这样有两个好处：

• 如果传入的类型不是 E 或者 E 的子类，编译不成功
• 泛型中可以使用 E 的方法，要不然还得强转成 E 才能使用

private <K extends A, E extends B> E test(K arg1, E arg2){
    E result = arg2;
    arg2.compareTo(arg1);
    //.....
    return result;
}

 

类型参数列表中如果有多个类型参数上限，用逗号分开

下界通配符 < ? super E>

下界: 用 super 进行声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的父类型，直至 Object

在类型参数中使用 super 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的父类。

private <T> void test(List<? super T> dst, List<T> src){
    for (T t : src) {
        dst.add(t);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
    List<Animal> animals = new ArrayList<>();
    new Test3().test(animals,dogs);
}
// Dog 是 Animal 的子类
class Dog extends Animal {

}

 

dst 类型 “大于等于” src 的类型，这里的“大于等于”是指 dst 表示的范围比 src 要大，因此装得下 dst 的容器也就能装 src 。

？ 和 T 的区别

？和 T 都表示不确定的类型，区别在于我们可以对 T 进行操作，但是对 ？ 不行，比如如下这种 ：

// 可以
T t = operate();

// 不可以
？ car = operate();
复制代码

简单总结下：

T 是一个 确定的 类型，通常用于泛型类和泛型方法的定义，？是一个 不确定 的类型，通常用于泛型方法的调用代码和形参，不能用于定义类和泛型方法。

区别1：通过 T 来 确保 泛型参数的一致性

// 通过 T 来 确保 泛型参数的一致性
public <T extends Number> void
test(List<T> dest, List<T> src)

//通配符是 不确定的，所以这个方法不能保证两个 List 具有相同的元素类型
public void
test(List<? extends Number> dest, List<? extends Number> src)
复制代码

像下面的代码中，约定的 T 是 Number 的子类才可以，但是申明时是用的 String ，所以就会飘红报错。

不能保证两个 List 具有相同的元素类型的情况

GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric<>();
List<String> dest = new ArrayList<>();
List<Number> src = new ArrayList<>();
glmapperGeneric.testNon(dest,src);

上面的代码在编译器并不会报错，但是当进入到 testNon 方法内部操作时（比如赋值），对于 dest 和 src 而言，就还是需要进行类型转换。

区别2：类型参数可以多重限定而通配符不行

使用 & 符号设定多重边界（Multi Bounds)，指定泛型类型 T 必须是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子类型，此时变量 t 就具有了所有限定的方法和属性。对于通配符来说，因为它不是一个确定的类型，所以不能进行多重限定。

区别3：通配符可以使用超类限定而类型参数不行

类型参数 T 只具有 一种 类型限定方式：

T extends A
复制代码

但是通配符 ? 可以进行 两种限定：

? extends A
? super A
复制代码

Class<T> 和 Class<?> 区别

前面介绍了 ？ 和 T 的区别，那么对于，Class<T> 和 <Class<?> 又有什么区别呢？
Class<T> 和 Class<?>

最常见的是在反射场景下的使用，这里以用一段发射的代码来说明下。

// 通过反射的方式生成  multiLimit 
// 对象，这里比较明显的是，我们需要使用强制类型转换
MultiLimit multiLimit = (MultiLimit)
Class.forName("com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit").newInstance();
复制代码

对于上述代码，在运行期，如果反射的类型不是 MultiLimit 类，那么一定会报 java.lang.ClassCastException 错误。

对于这种情况，则可以使用下面的代码来代替，使得在在编译期就能直接 检查到类型的问题：

Class<T> 在实例化的时候，T 要替换成具体类。Class<?> 它是个通配泛型，? 可以代表任何类型，所以主要用于声明时的限制情况。比如，我们可以这样做申明：

// 可以
public Class<?> clazz;
// 不可以，因为 T 需要指定类型
public Class<T> clazzT;
复制代码

所以当不知道定声明什么类型的 Class 的时候可以定义一 个Class<?>。

那如果也想 public Class<T> clazzT; 这样的话，就必须让当前的类也指定 T ，

public class Test3<T> {
    public Class<?> clazz;
    // 不会报错
    public Class<T> clazzT;
复制代码

小结

本文零碎整理了下 JAVA 泛型中的一些点，不是很全，仅供参考。如果文中有不当的地方，欢迎指正。

JAVA泛型通配符T，E，K，V区别，网友回复：一文秒懂

 

1. 先解释下泛型概念

泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。Java语言引入泛型的好处是安全简单。

在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。

泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，以提高代码的重用率。

以上内容摘自百度百科

举个栗子:

Box类定义为一个泛型类

public class Box<T> {
 private T object;
 public void set(T object) { this.object = object; }
 public T get() { return object; }
}

创建一个Box对象，不带泛型参数，发现获取对象的时候需要强制转换

Box box2 = new Box();
box2.set(new Apple());
Apple apple = (Apple) box2.get();

创建一个Box对象，带泛型参数，获取对象的时候就不需要强制转换

Box<Apple> box = new Box<Apple>();
box.set(new Apple());
Apple apple = box.get();

总结下泛型的好处就是

省去了强制转换，可以在编译时候检查类型安全，可以用在类，方法，接口上

但是我们定义泛型类，泛型方法，泛型接口的时候经常会碰见很多不同的通配符T，E，K，V等等，这些通配符又都是什么意思呢？继续往下看

2. 下来说说泛型通配符T，E，K，V区别

这些全都属于java泛型的通配符，刚开始我看到这么多通配符，一下晕了，这几个其实没什么区别，只不过是一个约定好的代码，也就是说

使用大写字母A,B,C,D......X,Y,Z定义的，就都是泛型，把T换成A也一样，这里T只是名字上的意义而已

• ？ 表示不确定的java类型
• T (type) 表示具体的一个java类型
• K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value
• E (element) 代表Element

举个栗子：

public class Test<T> { 
 public List<T> list = new ArrayList<T>(); 
 public static void main(String[] args) {
 Test<String> test = new Test<String>();
 test.list.add("hello");
 System.out.println(test.list);
 }}

和

public class Test<A> { 
 public List<A> list = new ArrayList<A>(); 
 public static void main(String[] args) {
 Test<String> test = new Test<String>();
 test.list.add("hello");
 System.out.println(test.list);
 }}

将T换成了A，在执行效果上是没有任何区别的，只不过我们约定好了T代表type，所以还是按照约定规范来比较好，增加了代码的可读性。

如果要定义多个泛型参数，比如说两个泛型参数

很典型的一个栗子是Map的key,value泛型，我们也可以定义一个这样的

public interface Mymap<K, V> {
 public K getKey();
 public V getValue();
}
public class MymapImpl<K, V> implements Mymap<K, V> {
 private K key;
 private V value;
 public MymapImpl(K key, V value) {
 this.key = key;
 this.value = value;
 }
 public K getKey() { return key; }
 public V getValue() { return value; }
}

下来就可以传入任意类型，创建实例了，不用转化类型

Mymap<String, Integer> mp1= new MymapImpl<String, Integer>("Even", 8);
Mymap<String, String> mp2= new MymapImpl<String, String>("hello", "world");
Mymap<Integer, Integer> mp3= new MymapImpl<Integer, Integer>(888, 888);

如果要定义超过两个，三个或三个以上的泛型参数可以使用T1, T2, ..., Tn，像这样子

public class Test<T1,T2,T3> {
 public void print(T1 t1,T2 t2,T3 t3){
 System.out.println(t1.getClass());
 System.out.println(t2.getClass());
 System.out.println(t3.getClass());
 }
}

3. 接下来说说List<T>，List<Object>，List<?>区别

ArrayList<T> al=new ArrayList<T>(); 指定集合元素只能是T类型

ArrayList<?> al=new ArrayList<?>(); 集合元素可以是任意类型，这种没有意义，一般是方法中，只是为了说明用法

ArrayList<? extends E> al=new ArrayList<? extends E>();

泛型的限定：

? extends E:接收E类型或者E的子类型。

? super E:接收E类型或者E的父类型

• Object和T不同点在于，Object是一个实打实的类,并没有泛指谁，而T可以泛指Object，比方public void printList(List<T> list){}方法中可以传入List<Object> list类型参数，也可以传入List<String> list类型参数，但是public void printList(List<Object> list){}就只可以传入List<Object> list类型参数，因为Object类型并没有泛指谁，是一个确定的类型
• ?和T区别是？是一个不确定类，？和T都表示不确定的类型 ，但如果是T的话，函数里面可以对T进行操作，比方 T car = getCar()，而不能用？ car = getCar()。

下面举个栗子比较下这三种：

package com.lyang.demo.fanxing;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
/**
 * 测试泛型参数Object和T的区别
 * Created by yanglu on 2017/04/20.
 */
public class TestDifferenceBetweenObjectAndT {
 public static void printList1(List<Object> list) {
 for (Object elem : list)
 System.out.println(elem + " ");
 System.out.println();
 }
 public static <T> void printList2(List<T> list) {
 for (T elem : list)
 System.out.println(elem + " ");
 System.out.println();
 }
 public static void printList3(List<?> list) {
 for (int i = 0;i<list.size();i++)
 System.out.println(list.get(i) + " ");
 System.out.println();
 }
 public static void main(String[] args) {
 List<Integer> test1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
 List<String> test2 = Arrays.asList("one", "two", "three");
 List<Object> test3 = Arrays.asList(1, "two", 1.23);
 List<Fruit> test4 = Arrays.asList(new Apple(), new Banana());
 /*
 * 下面这句会编译报错，因为参数不能转化成功
 * */
 printList1(test4);
 /**/
 printList1(test3);
 printList1(test3);
 printList2(test1);
 printList2(test2);
 printList2(test3);
 printList3(test1);
 printList3(test2);
 printList3(test3);
 }
}

image.png

4. 最后来说说T，Class<T>，Class<?>区别

T是一种具体的类，例如String,List,Map......等等，这些都是属于具体的类，这个比较好理解

** Class是什么呢，Class也是一个类，但Class是存放上面String,List,Map......类信息的一个类**，有点抽象，我们一步一步来看 。

如何获取到Class类呢，有三种方式：

1. 调用Object类的getClass()方法来得到Class对象，这也是最常见的产生Class对象的方法。

例如：

List list = null;
Class clazz = list.getClass();

**2. 使用Class类的中静态forName()方法获得与字符串对应的Class对象。

**

例如：

Class clazz = Class.forName("com.lyang.demo.fanxing.People");

3.获取Class类型对象的第三个方法非常简单。如果T是一个Java类型，那么T.class就代表了匹配的类对象。

Class clazz = List.class;

** 那么问题来了？Class类是创建出来了，但是Class<T>和Class<?>适用于什么时候呢？？？**

使用Class<T>和Class<?>多发生在反射场景下，先看看如果我们不使用泛型，反射创建一个类是什么样的。

People people = (People) Class.forName("com.lyang.demo.fanxing.People").newInstance();

看到了么，需要强转，如果反射的类型不是People类，就会报

java.lang.ClassCastException错误。

使用Class<T>泛型后，不用强转了

public class Test {
 public static <T> T createInstance(Class<T> clazz) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
 return clazz.newInstance();
 }
 public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
 Fruit fruit= createInstance(Fruit .class);
 People people= createInstance(People.class);
 }
}

那Class<T>和Class<?>有什么区别呢？

Class<T>在实例化的时候，T要替换成具体类

Class<?>它是个通配泛型，?可以代表任何类型，主要用于声明时的限制情况

例如可以声明一个

public Class<?> clazz;

但是你不能声明一个

public Class<T> clazz;

因为T需要指定类型

所以当，不知道定声明什么类型的Class的时候可以定义一个Class<?>,Class<?>可以用于参数类型定义，方法返回值定义等。