【轉】聊一聊-JAVA 泛型中的通配符 T，E，K，V，？

原文：https://juejin.im/post/5d5789d26fb9a06ad0056bd9

 

前言

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一個新特性, 泛型提供了編譯時類型安全檢測機制，該機制容許開發者在編譯時檢測到非法的類型。

泛型的本質是參數化類型，也就是說所操做的數據類型被指定爲一個參數。

泛型帶來的好處

在沒有泛型的狀況的下，經過對類型 Object 的引用來實現參數的「任意化」，「任意化」帶來的缺點是要作顯式的強制類型轉換，而這種轉換是要求開發者對實際參數類型能夠預知的狀況下進行的。對於強制類型轉換錯誤的狀況，編譯器可能不提示錯誤，在運行的時候纔出現異常，這是自己就是一個安全隱患。

那麼泛型的好處就是在編譯的時候可以檢查類型安全，而且全部的強制轉換都是自動和隱式的。

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 } /** * 不指定類型 */ public void noSpecifyType(){ GlmapperGeneric glmapperGeneric = new GlmapperGeneric(); glmapperGeneric.set("test"); // 須要強制類型轉換 String test = (String) glmapperGeneric.get(); System.out.println(test); } /** * 指定類型 */ public void specifyType(){ GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric(); glmapperGeneric.set("test"); // 不須要強制類型轉換 String test = glmapperGeneric.get(); System.out.println(test); } } 複製代碼

上面這段代碼中的 specifyType 方法中 省去了強制轉換，能夠在編譯時候檢查類型安全，能夠用在類，方法，接口上。

泛型中通配符

咱們在定義泛型類，泛型方法，泛型接口的時候常常會遇見不少不一樣的通配符，好比 T，E，K，V 等等，這些通配符又都是什麼意思呢？

經常使用的 T，E，K，V，？

本質上這些個都是通配符，沒啥區別，只不過是編碼時的一種約定俗成的東西。好比上述代碼中的 T ，咱們能夠換成 A-Z 之間的任何一個 字母均可以，並不會影響程序的正常運行，可是若是換成其餘的字母代替 T ，在可讀性上可能會弱一些。一般狀況下，T，E，K，V，？ 是這樣約定的：

• ？ 表示不肯定的 java 類型
• T (type) 表示具體的一個java類型
• K V (key value) 分別表明java鍵值中的Key Value
• E (element) 表明Element

？ 無界通配符

先從一個小例子看起，原文在 這裏 。

我有一個父類 Animal 和幾個子類，如狗、貓等，如今我須要一個動物的列表，個人第一個想法是像這樣的：

List<Animal> listAnimals
複製代碼

可是老闆的想法確實這樣的：

List<? extends Animal> listAnimals
複製代碼

爲何要使用通配符而不是簡單的泛型呢？通配符其實在聲明局部變量時是沒有什麼意義的，可是當你爲一個方法聲明一個參數時，它是很是重要的。

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<>(); // 不會報錯 countLegs( dogs ); // 報錯 countLegs1(dogs); } 複製代碼

當調用 countLegs1 時，就會飄紅，提示的錯誤信息以下：

 

 

因此，對於不肯定或者不關心實際要操做的類型，可使用無限制通配符（尖括號裏一個問號，即 <?> ），表示能夠持有任何類型。像 countLegs 方法中，限定了上屆，可是不關心具體類型是什麼，因此對於傳入的 Animal 的全部子類均可以支持，而且不會報錯。而 countLegs1 就不行。

上界通配符 < ? extends E>

上屆：用 extends 關鍵字聲明，表示參數化的類型多是所指定的類型，或者是此類型的子類。

在類型參數中使用 extends 表示這個泛型中的參數必須是 E 或者 E 的子類，這樣有兩個好處：

• 若是傳入的類型不是 E 或者 E 的子類，編譯不成功
• 泛型中可使用 E 的方法，要否則還得強轉成 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; } 複製代碼

類型參數列表中若是有多個類型參數上限，用逗號分開

下界通配符 < ? super E>

下界: 用 super 進行聲明，表示參數化的類型多是所指定的類型，或者是此類型的父類型，直至 Object

在類型參數中使用 super 表示這個泛型中的參數必須是 E 或者 E 的父類。

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 的子類 class Dog extends Animal { } 複製代碼

dst 類型 「大於等於」 src 的類型，這裏的「大於等於」是指 dst 表示的範圍比 src 要大，所以裝得下 dst 的容器也就能裝 src 。

？ 和 T 的區別

 

 

？和 T 都表示不肯定的類型，區別在於咱們能夠對 T 進行操做，可是對 ？ 不行，好比以下這種 ：

// 能夠 T t = operate(); // 不能夠 ？ car = operate(); 複製代碼

簡單總結下：

T 是一個 肯定的 類型，一般用於泛型類和泛型方法的定義，？是一個 不肯定 的類型，一般用於泛型方法的調用代碼和形參，不能用於定義類和泛型方法。

區別1：經過 T 來 確保 泛型參數的一致性

// 經過 T 來 確保 泛型參數的一致性 public <T extends Number> void test(List<T> dest, List<T> src) //通配符是 不肯定的，因此這個方法不能保證兩個 List 具備相同的元素類型 public void test(List<? extends Number> dest, List<? extends Number> src) 複製代碼

像下面的代碼中，約定的 T 是 Number 的子類才能夠，可是申明時是用的 String ，因此就會飄紅報錯。

 

 

不能保證兩個 List 具備相同的元素類型的狀況

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

上面的代碼在編譯器並不會報錯，可是當進入到 testNon 方法內部操做時（好比賦值），對於 dest 和 src 而言，就仍是須要進行類型轉換。

區別2：類型參數能夠多重限定而通配符不行

 

 

使用 & 符號設定多重邊界（Multi Bounds)，指定泛型類型 T 必須是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子類型，此時變量 t 就具備了全部限定的方法和屬性。對於通配符來講，由於它不是一個肯定的類型，因此不能進行多重限定。

區別3：通配符可使用超類限定而類型參數不行

類型參數 T 只具備 一種 類型限定方式：

T extends A
複製代碼

可是通配符 ? 能夠進行 兩種限定：

? extends A
? super A 複製代碼

Class<T> 和 Class<?> 區別

前面介紹了 ？ 和 T 的區別，那麼對於，Class<T> 和 <Class<?> 又有什麼區別呢？
Class<T> 和 Class<?>

最多見的是在反射場景下的使用，這裏以用一段發射的代碼來講明下。

// 經過反射的方式生成 multiLimit // 對象，這裏比較明顯的是，咱們須要使用強制類型轉換 MultiLimit multiLimit = (MultiLimit) Class.forName("com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit").newInstance(); 複製代碼

對於上述代碼，在運行期，若是反射的類型不是 MultiLimit 類，那麼必定會報 java.lang.ClassCastException 錯誤。

對於這種狀況，則可使用下面的代碼來代替，使得在在編譯期就能直接 檢查到類型的問題：

 

 

Class<T> 在實例化的時候，T 要替換成具體類。Class<?> 它是個通配泛型，? 能夠表明任何類型，因此主要用於聲明時的限制狀況。好比，咱們能夠這樣作申明：

// 能夠 public Class<?> clazz; // 不能夠，由於 T 須要指定類型 public Class<T> clazzT; 複製代碼

因此當不知道定聲明什麼類型的 Class 的時候能夠定義一 個Class<?>。

 

 

那若是也想 public Class<T> clazzT; 這樣的話，就必須讓當前的類也指定 T ，

public class Test3<T> { public Class<?> clazz; // 不會報錯 public Class<T> clazzT; 複製代碼

小結

本文零碎整理了下 JAVA 泛型中的一些點，不是很全，僅供參考。若是文中有不當的地方，歡迎指正。