java泛型常见问题

在《Java泛型总结》中已经详细介绍了泛型的相关知识，本文继续来看几个问题。

java泛型的通过对变量进行类型限制，使得在编译阶段尽可能发现更多的错误，因此强化了类型安全，同时消除了许多强制类型转换。为了与JDK5.0之前的版本保持兼容，编译器会把泛型代码首先转换为不带泛型的代码，具体分为以下几步：

1.将参数化类型中的类型参数"擦除"（erasure）掉；

2.将类型变量用"上限（upper bound）"取代，通常情况下这些上限是 Object。这里的类型变量是指实例域，本地方法域，方法参数以及方法返回值中用来标记类型信息的"变量"，例如：实例域中的变量声明 A elem;方法声明 Node (A elem){};，其中，A 用来标记 elem 的类型，它就是类型变量。

3.添加类型转换并插入"桥方法"（bridge method），以便覆盖（overridden）可以正常的工作。

下面结合一些具体的问题来分析。

public class Collections {    public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) {        for (int i=0; i<src.size();i++)           dest.set(i,src.get(i));     }   }

Java Collections中的拷贝函数如上所示，首先这里T作为类型变量，其中两个比较重要的用法是？ extends T和？ super T。他们之间是有非常大的区别的。？ extends T说明某个类型继承自T，但是具体是什么类型不清楚，就好比化学实验室中有很多器皿，对于某个器皿我们只知道它是用来盛液体的，但是至于是那种液体无从而知，我们能把硫酸倒入进去吗？不能！说不定就会造成试剂污染。同样比如List<? extends Number>我们只知道list中存放的是Number类型的对象，但是却无法向里面添加元素，只能从中取数。 另一个方面，我们知道集合不同于数组，List<Number>不是List<Integer>的父类，所以不能进行赋值操作，？ extends T的出现弥补了这一点。比如

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

List<Number> list = listI;

如果说？ extends T指定了元素的上界，？ super T 则指出了元素的下界。与？ extends T不同的是它只能存数据不能取数据（这样说不是特别严格），因为我们只知道它是T的父类，但是同样无法确切的知道它的类型。（？ extends T与？ super T就好像各自指定了一个区间[null,T]---[T,Object]）。

对于泛型有一个存取原则：如果只取数不放数，就用？ extends T；如果只放数不取数，则用？ super T；如果即取数又放数则用类型参数T。

像是上面代码中的copy函数就是对这个原则最好的诠释。关于copy函数，或许会有这样的疑问，这里可不可以把参数List<? super T>用List<T>代替，因为数据源一定继承自T嘛。看起来是这样的。但是有一点可以肯定，上面代码中的copy函数使用范围一定更广。(我还没有想到反例)

再看一段代码：

private Map<Integer, List<Integer>> a = new HashMap<Integer, ArrayList<Integer>>();

这段代码编译时会报错：不兼容的类型。上面说过泛型的主要目的是对元素类型进行限制，加强类型安全，减少强制转换。这里我们看一下这段代码，为什么会报错呢？假如编译器允许这段代码通过检查，那么，map中第二个元素就不仅可以存放ArrayList<Integer>还可以存放其他实现了List<Integer>但不是ArrayList<Integer>的对象，这不符合我们的预期。类似的，List<Number> list = new ArrayList<Integer>();会产生编译错误，不要与下面这种情况混淆：

List<Number> list= new ArrayList<Number>();
list.add(new Integer(1));

接着看另外一段代码：

public static <E extends Number> List<E> group(E ... numbers) {    return Arrays.asList(numbers);}

这样使用List<Integer> ints = group(1, 2, 3);没有问题，但是List<Number> ints = group(1, 2, 3);这样就出现问题了。这里面涉及到编译器对类型的推断，第二种情况中，编译器会根据参数类型推断E为整型，把List<Integer>引用赋值给List<Number>是错误的，二者没有继承关系。这时，我们需要显示的告诉编译器类型信息，可以这样使用List<Number> ints = MyClass.<Number>group(1, 2, 3);

最后再看一个来自statckoverflow的提问：

import java.util.*;public class Test {    public <T> void createA(List<I<T>> c) {        A a = new A(c);//warning here    }    public <T> void createB(List<I<T>> c) {        B b = new B(c);//error here: The constructor B(List<I<T>>) is undefined    }}interface I<T>{}

class B implements I<Integer>{    public B(List<I<?>> c){    }}class A<T> implements I<T>{    public A(List<I<?>> c){    }}

qs:B class is generic and A is not, but I have no idea why it matters in that case.

ans:直接贴出回答

public B(List<I<?>> c) {
}
The ? is the unknown type. It is not a wild card for any other type. The compiler tells the truth, there is no constructor for the type List<I<T>> (T is not ?)

It doesn't really work for the other method too. You simply exchanged the compile error by a "unchecked conversion" warning. Because class A is parametized, you'd have to call it like that:

public <T> void createA(List<I<T>> c) {
    A<T> a = new A<T>(c);
}
And voilà, say hello to the same error.