JAVA泛型通配符 extends 和 super

在Java泛型使用中使用“？”作为类型的通配符。《Effective
Java》第28条，使用通配符可以提高API的灵活性。
但是通配符也使得泛型的使用变得更加复杂。

泛型类型是不可变

首先泛型类型是不可变的，比如List< String >就不是List< Object >的子类型，而是两个独立的类型。如下

List<String> strs = new ArrayList<String>();List<Object> objs = strs; //编译错误，类型不匹配（imcompatible type）

假如可编译通过的话，会带来新的问题，导致运行时错误

objs.add(1); // Here we put an Integer into a list of StringsString s = strs.get(0); // !!! ClassCastException: Cannot cast Integer to String

所以为了确保运行时类型安全，Java泛型设计成不可变的。

但是这种不可变的泛型类型，又会带来下面问题：定义一个泛型，为“Collection”增加一个addAll方法，如下实现：

interface Collection<E> ... {  void addAll(Collection<E> items);}

那么在将“Collection< Object >”中添加“Collection< String >”，该方法就没法使用了，而理论上应该是合法的，因为String是Object的子类，是可以添加到父类的集合中

void copyAll(Collection<Object> to, Collection<String> from) {  to.addAll(from); // 编译不通过:                   //Collection<String> 不是 Collection<Object>的子类型}

为了解决该问题，Java中使用了类型通配符方式来解决，如下

interface Collection<E> ... {  void addAll(Collection<? extends E> items);}

通配符的上界

？ extends T 其中T表示通配符的上界，表示该方法可以接收T以及T的子类。意味着可以安全的读T（所有实例都是T的子类）的实例，但是不能向其添加元素，因为没法确定添加的实例类型跟定义的类型是否匹配。

//Bird Cat都是Animal的子类public void testAdd(List<? extends Animal> list)　{　　//下面都会报编译错误的   //因为testAdd方法传入的list的类型不确定的，(有可能是List<Cat>,List<Dog>)就没法确保它可以添加下面的全部类型  //若传入“List<Bird>”，只能add(bird)，只有②可以添加  //若传入“List<Dog>”，都不能添加  list.add(new Animal("animal")); //①  list.add(new Bird("bird"));　   //②  list.add(new Cat("cat"));      //③  for(Animal a:list){    //但是可以读取里面的元素，因为他们都是Animal的子类型  }}

可以理解成：“Collection< String> ”是“Collection< ? extends Object >”的子类型。
这种通配符（wildcard ）是通过继承一个范围类（通配符上界，upper bound）来实现类型协变。

通配符的下界

? super T（T表示通配符的下界），表示该方法可以接收T及T的父类参数。意味着可以安全的添加元素，但是不能读取。

    public void testAdd2(List<? super Animal> list){        //可以编译通过，因为传入的T类型肯定是Animal的父类，也是Bird，Cat的父类        list.add(new Animal("animal"));        list.add(new Bird("bird"));        list.add(new Cat("cat"));        for(Animal a:list){            //但是不能读取，因为父类不能转换成子类        }    }

可以理解成：“Collection< ? super String > ”是“Collection< String >”的父类型；可以调用集合将String作为参数的方法（如：add(String) or set(int, String)）；但当从集合中获取元素时，得到是Objec对象而不是String对象。

PECS

PECS stands for Producer-Extends,Consumer-Super

• extends

通配符的上界方式，只能从中读取元素，不能添加元素，形象的称为生产者（Producers）

• super

通配符的下界方式，只能添加元素，没法直接读取下界类型的元素，形象的称为消费者（Consumers）