Xander_Wang
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总结笔记(一) - 泛型总结

文章目录

  • 泛型总结
    • 泛型是什么？
    • Java 是如何实现泛型的？
    • 什么是泛型的类型擦除呢？
    • 泛型的通配符 `?`、`extends` 和 `super`
      • ？通配符
      • extends 通配符
      • super 通配符
      • 小结
      • 参考资料

泛型总结

泛型是什么？

简单说就是类型参数化，什么意思呢？参数化的意思就是我们在定义的时候不知道具体的值，我们在到我们实际运行的时候才知道具体的值。类型参数化就是具体类型在定义的时候不知道，在实际运行的时候是确定的某一个类型。

Java 是如何实现泛型的？

泛型是很多高级语言都有的特性。根据定义，泛型在运行时表示同一个类型，我们比较容易想到 List 和 List 用 2 个不同的 Class 表示，这个是可行的，但是 Java 由于需要兼容支持旧的代码，而且在推出泛型前就提供了容器类，这种方式(List 和 List 用 2 个不同的 Class)无法兼容以前的老代码，所以这个实现方法不适用。所以 Java 大佬们想了另外一种方式来实现泛型,这种方式就是类型擦除。

什么是泛型的类型擦除呢？

类型擦除就是在实际生成字节码的时候，编译器源码里面定义的 List 变成了 List,源码里面定义的 A Class 被擦除了，变成了 Object，同时在使用的时候，会强制类型转换，把取出来的 object 转成 A 的实例去使用。这就是类型擦除。

初步看，泛型擦除好像是没什么大的问题，但是仔细想想，在强制类型转换的时候，由于会丢掉类型的一些信息，会导致一些不符合预期的事情。比如有个基类 A，和它的两个子类 B 和 C ，然后我们有下面的一段代码。

List listA = new ArrayList();
listA.add(new B()); // 错误的，

第二行代码是不符合预期的，因为 list 里面期望放的是 A 而不是 B。 但是这个好像不太符合预期，我们有时候希望子类是可以放进容器里面的。但是如果支持这个操作的话，会发生什么呢？取出来来的是 B 还是 C ？如果不能明确，那么就没有实现“泛型”。

为了解决这个问题， Java 大佬们想了个方法，提出了一些通配符来解决这些问题。

泛型的通配符 ?、extends 和 super

在理解通配符之前，我们需要知道的是，通配符的发明是为了解决什么问题？至少要解决的一个问题是：容器里面放进去的是什么，取出来的就是什么。

这个问题，其实分两步，放进去，是说放进去同一种类型的东西。取出来，是说取出同一种类型的东西。或者说，用到通配符的地方应该是在不同的地方，一个地方把数据写到容器，另外一个地方把数据从容器拿出来，如果实在同一个代码块里写入和读取数据到同一个容器，应该是知道具体类型的，是不需要用到通配符的。

？通配符

? 通配符称为无限通配符，表示不确定或者不关心类型。

extends 通配符

一般称为上界通配符，表示的意思是：取值范围为 (某个类的子类, 某个类]。再想想我们之前说的，通配符要解决的问题？放进去的是什么，取出来的就应该是什么。放数据和取数据应用在不同的场景。

通过上面的表述，容易推断出来 的集合只能往外拿数据，因为取出来的一定是 E ，但是放进去的不知道是什么，可能是 E ，也可能是 E 的子类，如果允许往集合里面放东西，就不能保证放进去的是什么，拿出来的就是什么了。因为只能保证拿出来的是 E 。

super 通配符

一般称为下界通配符，表示的意思是：取值范围为 [某个类，这个类的父类)。结合上面小节的解释，可以推断出 的集合只能往里面放数据，而不能从里面拿东西，为什么呢？因为 解决的就是拿出来的问题啊，所以这个解决的就是放进去的问题啊，囧。里面放的是下限或者下限的子类。

小结

通配符与一个规则， PE-CS。

  • PE 是说，如果某个集合表示一个生产者，应该用 extends 通配符。因为生产者有上限，比如生产笔的公司，上限就是能生产笔，但是不能生产布。

  • CS 是说，如果某个集合表示一个消费者，应该用 super 通配符。因为消费者是有下限的，好比去买笔，购物车里面可以放铅笔、钢笔或者毛笔。这些下限就是笔，就是说都是笔。

  • 同时作为生产者和消费者的情况不存在，因为你可以指定具体的泛型。

参考资料

  • 深入理解 Java 泛型

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