泛型类型的子类及通配符的使用

简介:  本文讲述以下几个方面的内容,试图说明泛型类型的子类及通配符的使用。   (1) 子类及替换原则;   (2) 使用extends关键字的通配符;   (3) 使用super关键字的通配符;   (1) 子类及替换原则   在java语言中,我们通俗讲一个类是另一个类的子类型,是通过使用extends关键字去继承某一个类或者使用implements关键字去实现某些接口。
 本文讲述以下几个方面的内容,试图说明泛型类型的子类及通配符的使用。

  (1) 子类及替换原则;

  (2) 使用extends关键字的通配符;

  (3) 使用super关键字的通配符;

  (1) 子类及替换原则

  在java语言中,我们通俗讲一个类是另一个类的子类型,是通过使用extends关键字去继承某一个类或者使用implements关键字去实现某些接口。这样我们在编程时就可以面向接口或基类进行编程,如:

  

      Number num1 = new Integer(1);

  Number num2 = new Double(2.1d);

  这个就是所谓的替换原则,替换原则的定义是:

  Substitution Principle: a variable of a given type may be assigned a value of any subtype of that type, and a method with a parameter of a given type may be invoked with an argument of any subtype of that type.

  大概的意思是说某种类型的变量可以被该类型的任何子类所赋值,一个方法中的参数也可以被该参数的任何子类进行调用。

  现在我们再来看看泛型中替换原则的适用性:

  Example2.1

  List< Number> listNums = new ArrayList< Number>();

  nums.add(10);

  nums.add(8.88);

  在example2.1中,可以看出替换原则被很好地应用在这里,ArrayList是List的子类,我们提供给listNums变量的类型参数为Number,往listNums中添加元素时,10被封箱为Integer类型,而Integer是Number的子类,第三行的情况类似。

  Example2.2

  List< Integer> intList = new ArrayList< Integer>();

  List< Number> numList = intList; //compile error

  …

  numList.add(1.35); // can’t do that

  根据替换原则,我们会很容易想到,既然Integer是Number的子类,则我们应该可以将List< Integer>的变量赋给List< Number>的变量,但从实际情况表明,List< Integer>并不是List< Number>的子类。

  我们不妨试想想,若果List< Integer>类型的变量可以成功赋值给List< Number>类型的变量,会出现什么情况?我们可能在程序的某个位置添加一个double类型的元素进去numList中,而实质上在numList中其它元素都是Integer的类型的元素,这样就违背了泛型的初衷了。

  有时,我们确实希望将形如List< Integer>的List对象赋给List< Number>的变量,这时就要使用extends关键字的通配符。

  (2) 使用extends关键字的通配符

  Example2.3

  List< Integer> intList = new ArrayList< Integer>();

  List< ? extends Number> numList = intList();

  …

  numList.add(1.35); //compile error (can’t do that)

  从Example2.3看到numList这个变量,我们可以将类型参数为Number及其Number子类的List赋给它。

  记住一条规则如果你使用了”? extends T”,一般情况下,你不能往该数据结构中put元素,而你可以做的就是get元素。

  如果要往内put元素,就需要使用下面提到的super关键字的通配符。

  (3) 使用super关键字的通配符

  Example2.4

  List< Integer> intList = new ArrayList< Integer();

  List< ? super Integer> numList = intList;

  numList.add(3); //can put integer or null

  在example2.4我们可以看到< ? super Integer>的意思为,我们可以将类型参数为Integer或Integer超类的List赋给numList变量,并且可以put元素到列表中(注意:在该例子中put进的元素只能为Integer或null类型)。

  一条比较通用的规则:如果要往List中put元素则用< ? super T>,如果要从List中get元素则用< ? extends T>,如果既要get又要put则不使用通配符。

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