深入java 泛型通配符和上下界限定

这篇文章总结泛型通配符和上下界限的问题，值得注意的一些细节问题。更多的源代码请访问我的github：https://github.com/yangsheng20080808/deepIntoJava

本文分为2大部分

泛型的继承关系是不变的（引用）

泛型通配符和上下界的限定

? 通配符类型
<? extends T> 表示类型的上界，表示参数化类型的可能是T 或是 T的子类
<? super T> 表示类型下界（Java Core中叫超类型限定），表示参数化类型是此类型的超类型（父类型），直至Object

泛型的继承关系是不变的（引用）

子类型：

Java作为一种面向对象的语言，可以构建层次结构的类型：

在Java里，T类型的字类型可以是T的扩展也可以是T接口的实现。由于自类型是一种可传递的关系，如果A是B的子类，B是C的子类， 那么A也会是C的子类。如上图所示：

富士苹果是苹果的字类型
苹果是水果的字类型
富士苹果也是水果的字类型

每一个 Java类型都是Object的子类型。每一个类型B的子类型A都可以被赋值给B的引用：

Apple a = …; Fruit f = a;

泛型的子类型：

如果一个苹果实例的引用被赋值给了一个Fruit的引用，那么List 和 List之间是什么关系？ 谁是谁的子类型，更普遍的说法是，如果类型A是类型B的子类型，那么C和C的关系是什么？

令人惊讶的是，答案是: 没有关系。用更正式的话说，泛型类型的子类型之间关系是不变的。

这意味着下面的代码是不合法的：

List apples = …; List fruits = apples;

下面这个也不合法：

List apples; List fruits = …; apples = fruits;

但是为何会这样呢？难道苹果不是水果么？一盒苹果也不是一盒水果么？在某种程度上讲，答案是肯定的，但是 类型（或者类）把状态和行为封装在了一起，如果一盒苹果是一盒水果会发生什么情况呢？

List apples = …; List fruits = apples; fruits.add(new Strawberry());

如果是的话，我们可以添加其他类型的水果到列表当中，但这一定会被禁止的。有一种更直观的方式是：一盒 水果并不是一盒苹果，因为它可以包含其他类型的水果，比如草莓。

这真的是个问题么？

这不应该是，令Java程序员感到惊讶的是数组和泛型的行为时矛盾的。后者的子类型关系是不变的，而前者的 子类型关系却是协变的：如果A的是B的子类型，那么A[]也是B[]的子类型。

Apple[] apples = …; Fruit[] fruits = apples;

协变是什么意思？ 维基百科中是这样定义的：在一门程序设计语言的类型系统中，一个类型规则或者类型构造器是：
协变（covariant），如果它保持了子类型序关系≦。该序关系是：子类型≦基类型。
逆变（contravariant），如果它逆转了子类型序关系。
不变（invariant），如果上述两种均不适用。 首先考虑数组类型构造器： 从Animal类型，可以得到Animal[]（“animal数组”）。 是否可以把它当作
协变：一个Cat[]也是一个Animal[]
逆变：一个Animal[]也是一个Cat[]
以上二者均不是（不变)

但是等等！也许我们可以把草莓添加到苹果数组当中：

Apple[] apples = new Apple[1]; Fruit[] fruits = apples; fruits[0] = new Strawberry();

代码确实可以编译通过，但是会抛出一个ArrayStoreException的运行时错误。因为对于数字的存储操作， Java 运行时会去检查类型的兼容性，你应该意识到这会有性能损失。

泛型可以安全的使用和改正Java数组的的类型安全弱点。

泛型通配符和上下界的限定

泛型的一般用法上一篇博文都已经详细的讲述了，小节总结泛型通配符的一些使用小结和注意点。（上面的章节没看懂？没关系，看完这一章一样可以看懂。）



要是我们想直接往里面添加数据：

List<? extends GrandFaClass> 表示 “具有任何从GrandFaClass继承类型的列表”，编译器无法确定List所持有的类型，所以无法安全的向其中添加对象。可以添加null,因为null 可以表示任何类型。所以List 的add 方法不能添加任何有意义的元素，但是可以接受现有的子类型List 赋值。

我们都知道泛型只是一个语法糖，假如我们硬是要去除类型（不用语法糖）判断：



我就问大家一个问题，大家都能确保我们的子类向上转型成功吗？运行结果是：



所以：仅仅可以接受现有的子类型List 赋值



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感谢：http://www.infoq.com/cn/articles/cf-java-generics