浅谈Java泛型中的<? extends E>和<? super E>的区别

引入
再说这个之前，先来看一段代码：
假设有这么几个类及其继承关系，后面的例子也用这几个类作为基础示范

class People {
//人
}
class Man extends People {
//男人
}
class Woman extends People {
//女人
}
class Boy extends Man {
//男孩
}

可以看到，man是people的子类，那么：
 

List<People> list= new ArrayList<Man>();

     

是否可以编译通过？





很明显，编译的时候报错了。man是people的子类，ArrayList是List的子类，但并不代表List<Man>是List<People>的子类。所以便有了有限通配符
<? extends E>
<? extends E> 是 Upper Bound（上限） 的通配符，用来限制元素的类型的上限，比如：

List<? extends People> list_1 = null;

表示集合中的元素上限是People，即只能是People或People的子类，所以下面的赋值是合法的，编译时候不会报错：



但不能是其父类，否则编译时候就报错了：



接下来对其读写数据进行了解：
1、读
不管给该list_1如何赋值，可以保证的是里面存放的一定是People或People的子类，编译器可以确定获取的是People类型，所以可以直接从该集合中读取到People类型。即读取是允许的。



2、写



People、Man、Woman都是People类或其子类，但是这里却是编译错误的。原因是? extends People>仅仅告诉编译器该集合元素类型上限是People，这里编译器并不能确定具体的类型，即它可能实际指向了Man，但是你却add一个Woman类型，所以这里编译器不允许这么做。
<? super E>
<? super E> 是 Lower Bound（下限） 的通配符 ，用来限制元素的类型下限，比如：

List<? super Man> list_4 = null;

该表示给出了集合中元素的下限是Man，即只能为Man或者Man的父类，而不能是Man的子类，如下：



接下来对其读写数据进行了解：
1、读
允许从该集合获取元素，但是无法保证里面存放的是Man或者是Woman，唯一可以确定的是存放的是Object或其子类，而无法确定具体的类型。



这样都没错，但是实际用的时候还是要注意，像这样获取Woman可能导致异常。
2、写
可以确定的是集合中的元素一定是Man或Man的子类，所以添加Man或Boy都是正确的，但是不能添加非Man的子类：



使用场景
很多时候都是用它来当作方法中的形参。
这里先了解下PECS法则
1、PECS
PECS指“Producer Extends，Consumer Super”。换句话说，如果参数化类型表示一个生产者，就使用<? extends T>；如果它表示一个消费者，就使用<? super T>
2、例子
这里使用网上常见的例子水果来说明，有如下关系：



假设此时有个水果供应商Produce，

class Produce<E> {
public void produce(List<E> list) {
for (E e : list) {
//生产...
System.out.println("批量生产...");
}
}
}

它主要销售水果

Producer<Pear> p = new Produce<>();
List<Pear> pears = new ArrayList<Pear>();
p.produce(pears);

这样并没有什么问题。但是万一他突然想换成销售苹果了，此时：



这样就会发现，编译并不能通过，因为List<E>已经在初始化时确定为Pear了，而不再兼容Appler类型，即使你最开始使用的是Produce<Fruit>，即方法produce的参数list为List<Fruit>，虽然Apple和Pear是Fruit的子类，但是由上面的引入知识知道，List<Fruit>并不是List<Apple>的父类，即这样也是行不通的，所以这里就需要使用List<? extends E> list了。
修改后如下：

class Producer<E> {
public void produce(List<? extends E> list) {
for (E e : list) { //利用<? extends E>读取的特性
//生产...
}
System.out.println("批量生产完成...");
}
}

此时只要供应商new的时候为Fruit，则生产的货物只要为Fruit或其子类即可，所以Pear和Apple都可通过。如下：



接着举一个消费者的例子(可能例子举得不是很好)

//消费者
class Consumer<E> {
public E consume(List<E> list) {
E e = list.get(0); //模拟消费一个(感觉用队列比较合适)
return e;
}
}

每次消费者都从一个list中消费一个。加入有一个红苹果消费者：



这里是没什么问题的，但是红苹果也是苹果，如果这样呢：



这时候，<? super E>派上用场了。

//消费者
class Consumer<E> {
public E consume(List<? super E> list) {
E e = (E) list.get(0); //模拟消费一个(感觉用队列比较合适)
return e;
}
}

此时再按刚才的操作：



编译并不会出问题了。

其实，在java提供的许多类库里就有用到了，比如Collections的静态方法copy：



为了保证在list复制过程中类型的安全，限制了原list的上限，保证了目标数组的下限。

参考链接：https://www.cnblogs.com/wangmingshun/p/5389341.html
                   http://blog.csdn.net/asdfsadfasdfsa/article/details/52794573