Java 泛型: 什么是PECS（Producer Extends, Consumer Super）

什么是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>，可能你还不明白，不过没关系，接着往下看好了。

下面是一个简单的Stack的API接口：

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public class Stack<E>{ public Stack(); public void push(E e): public E pop(); public boolean isEmpty(); }

假设想增加一个方法，按顺序将一系列元素全部放入Stack中，你可能想到的实现方式如下：

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public void pushAll(Iterable<E> src){ for (E e : src) push(e) }

假设有个Stack<Number>，想要灵活的处理Integer，Long等Number的子类型的集合

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Stack<Number> numberStack = new Stack<Number>(); Iterable<Integer> integers = ....; numberStack.pushAll(integers);

此时代码编译无法通过，因为对于类型Number和Integer来说，虽然后者是Number的子类，但是对于任意Number集合（如List<Number>）不是Integer集合（如List<Integer>）的超类，因为泛型是不可变的。

幸好java提供了一种叫有限通配符的参数化类型，pushAll参数替换为“E的某个子类型的Iterable接口”：

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public void pushAll(Iterable<? extends E> src){ for (E e: src) push(e); }

这样就可以正确编译了，这里的<? extends E>就是所谓的 producer-extends。这里的Iterable就是生产者，要使用<? extends E>。因为Iterable<? extends E>可以容纳任何E的子类。在执行操作时，可迭代对象的每个元素都可以当作是E来操作。

与之对应的是：假设有一个方法popAll()方法，从Stack集合中弹出每个元素，添加到指定集合中去。

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public void popAll(Collection<E> dst){ if (!isEmpty()){ dst.add(pop()); } }

假设有一个Stack<Number>和Collection<Object>对象：

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Stack<Number> numberStack = new Stack<Number>(); Collection<Object> objects = ...; numberStack.popAll(objects);

同样上面这段代码也无法通过，解决的办法就是使用Collection<? super E>。这里的objects是消费者，因为是添加元素到objects集合中去。使用Collection<? super E>后，无论objects是什么类型的集合，满足一点的是他是E的超类，所以不管这个参数化类型具体是什么类型都能将E装进objects集合中去。

总结：

1. 如果你是想遍历collection，并对每一项元素操作时，此时这个集合时生产者（生产元素），应该使用 Collection<? extends Thing>.

2. 如果你是想添加元素到collection中去，那么此时集合时消费者（消费元素）应该使用Collection<? super Thing>

注：此文根据《Effective Java》以及Java Generics: What is PECS? 整理成文。想了解更多有关泛型相关知识，请读者阅读《Effective Java》的第五章。