<?有什么区别?超级E>和<?延伸E>?

问题

<? super E><? extends E>有什么区别?

例如,当你看一下classjava.util.concurrent.LinkedBlockingQueue时,构造函数有以下签名:

public LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c)

并为方法之一:

public int drainTo(Collection<? super E> c)

#1 热门回答(151 赞)

第一个说它是"某种类型,它是E的祖先";第二个说它是"某种类型,它是E的子类"。 (在这两种情况下,E本身都没问题。)

因此构造函数使用? extends Eform,因此它保证当它从集合中获取值时,它们都将是E或某些子类(即它是兼容的)。 ThedrainTo方法试图将values放入集合中,因此集合必须具有元素类型E或超类。

例如,假设你有一个类层次结构,如下所示:

Parent extends Object
Child extends Parent

和aLinkedBlockingQueue<Parent>。你可以在aList<Child>中构建此传递,它将安全地复制所有元素,因为everyChild是父级。你无法传入aList<Object>,因为某些元素可能与Parent不兼容。

同样,你可以将该队列排入aList<Object>,因为每个Parent都是aObject ...但是你无法将其排入aList<Child>,因为List<Child>会将其所有元素与Child兼容。


#2 热门回答(87 赞)

其原因是基于Java如何实现泛型。
数组示例
使用数组,你可以执行此操作(数组是协变的)

Integer[] myInts = {1,2,3,4};
Number[] myNumber = myInts;

但是,如果你试图这样做会发生什么?

myNumber[0] = 3.14; //attempt of heap pollution

最后一行编译得很好,但如果你运行这段代码,你可以得到一个ArrayStoreException。因为你试图将一个double放入一个整数数组(无论是通过数字引用访问)。

这意味着你可以欺骗编译器,但你不能欺骗运行时类型系统。这是因为数组就是我们所谓的可恢复类型。这意味着在运行时Java知道这个数组实际上被实例化为一个整数数组,它恰好通过类型Number[]的引用来访问。

因此,正如你所看到的,有一件事是对象的实际类型,另一件事是你用来访问它的引用类型,对吧?
Java Generics的问题
现在,Java泛型类型的问题是类型信息被编译器丢弃,并且在运行时不可用。该过程称为5887871989。有充分的理由在Java中实现这样的泛型,但这是一个很长的故事,它与二进制兼容现有的代码有关。

但重要的是,由于在运行时没有类型信息,因此无法确保我们不会造成堆污染。

例如,

List<Integer> myInts = new ArrayList<Integer>();
myInts.add(1);
myInts.add(2);

List<Number> myNums = myInts; //compiler error
myNums.add(3.14); //heap pollution

如果Java编译器没有阻止你这样做,那么运行时类型系统也不能阻止你,因为在运行时没有办法确定这个列表应该只是一个整数列表。 Java运行时允许你将任何你想要的东西放入这个列表,当它应该只包含整数时,因为当它被创建时,它被声明为整数列表。

因此,Java的设计者确保你不能欺骗编译器。如果你不能欺骗编译器(就像我们可以用数组做的那样),你也不能欺骗运行时类型系统。

因此,我们说泛型类型是不可恢复的。

显然,这会妨碍多态性。请考虑以下示例:

static long sum(Number[] numbers) {
   long summation = 0;
   for(Number number : numbers) {
      summation += number.longValue();
   }
   return summation;
}

现在你可以像这样使用它:

Integer[] myInts = {1,2,3,4,5};
Long[] myLongs = {1L, 2L, 3L, 4L, 5L};
Double[] myDoubles = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};

System.out.println(sum(myInts));
System.out.println(sum(myLongs));
System.out.println(sum(myDoubles));

但是,如果你尝试使用泛型集合实现相同的代码,则不会成功:

static long sum(List<Number> numbers) {
   long summation = 0;
   for(Number number : numbers) {
      summation += number.longValue();
   }
   return summation;
}

如果你试图...你会得到编译器错误

List<Integer> myInts = asList(1,2,3,4,5);
List<Long> myLongs = asList(1L, 2L, 3L, 4L, 5L);
List<Double> myDoubles = asList(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0);

System.out.println(sum(myInts)); //compiler error
System.out.println(sum(myLongs)); //compiler error
System.out.println(sum(myDoubles)); //compiler error

解决方案是学习使用Java泛型的两个强大功能,称为协方差和逆变。
Covariance
使用协方差,你可以从结构中读取项目,但不能在其中写入任何内容。所有这些都是有效的声明。

List<? extends Number> myNums = new ArrayList<Integer>();
List<? extends Number> myNums = new ArrayList<Float>();
List<? extends Number> myNums = new ArrayList<Double>();

你可以从myNums阅读:

Number n = myNums.get(0);

因为你可以确定无论实际列表包含什么,它都可以被上传到一个数字(毕竟任何扩展Number的数字都是数字,对吧?)

但是,不允许将任何内容放入协变结构中。

myNumst.add(45L); //compiler error

这是不允许的,因为Java无法保证通用结构中对象的实际类型。它可以是扩展Number的任何东西,但编译器无法确定。所以你可以阅读,但不能写。
Contravariance
有了逆转,你可以做相反的事情。你可以把东西放到一个通用的结构中,但你不能从中读出来。

List<Object> myObjs = new List<Object>();
myObjs.add("Luke");
myObjs.add("Obi-wan");

List<? super Number> myNums = myObjs;
myNums.add(10);
myNums.add(3.14);

在这种情况下,对象的实际性质是对象列表,并且通过逆变,你可以将Numbers放入其中,主要是因为所有数字都将Object作为它们的共同祖先。因此,所有Numbers都是对象,因此这是有效的。

但是,如果你得到一个数字,你就无法安全地从这个逆变结构中读取任何东西。

Number myNum = myNums.get(0); //compiler-error

如你所见,如果编译器允许你编写此行,则会在运行时获得ClassCastException。
获取/放置原则
因此,当你只打算从结构中取出通用值时使用协方差,当你只打算将通用值放入结构时使用逆变,并在你打算同时使用完全通用类型时使用。

我的最好的例子是以下将任何类型的数字从一个列表复制到另一个列表中。它只是来自源,它只是目标中的spotsitems。

public static void copy(List<? extends Number> source, List<? super Number> target) {
    for(Number number : source) {
        target(number);
    }
}

由于协方差和逆变的力量,这适用于这样的情况:

List<Integer> myInts = asList(1,2,3,4);
List<Double> myDoubles = asList(3.14, 6.28);
List<Object> myObjs = new ArrayList<Object>();

copy(myInts, myObjs);
copy(myDoubles, myObjs);

#3 热门回答(42 赞)

<? extends E>definesE作为上限:"这可以转换为E"。

<? super E>definesE的下限:"E可以转换为此。"