總結筆記(一) - 泛型總結

文章目錄

• 泛型總結
• • 泛型是什麼？
  • Java 是如何實作泛型的？
  • 什麼是泛型的類型擦除呢？
  • 泛型的通配符 `?`、`extends` 和 `super`
  • • ？通配符
    • extends 通配符
    • super 通配符
    • 小結
    • 參考資料

泛型總結

泛型是什麼？

簡單說就是類型參數化，什麼意思呢？參數化的意思就是我們在定義的時候不知道具體的值，我們在到我們實際運作的時候才知道具體的值。類型參數化就是具體類型在定義的時候不知道，在實際運作的時候是确定的某一個類型。

Java 是如何實作泛型的？

泛型是很多進階語言都有的特性。根據定義，泛型在運作時表示同一個類型，我們比較容易想到

List<A>

和

List<B>

用 2 個不同的 Class 表示，這個是可行的，但是 Java 由于需要相容支援舊的代碼，而且在推出泛型前就提供了容器類，這種方式(

List<A>

和

List<B>

用 2 個不同的 Class)無法相容以前的老代碼，是以這個實作方法不适用。是以 Java 大佬們想了另外一種方式來實作泛型,這種方式就是

類型擦除

。

什麼是泛型的類型擦除呢？

類型擦除就是在實際生成位元組碼的時候，編譯器源碼裡面定義的

List<A>

變成了

List<Object>

,源碼裡面定義的

A Class

被

擦除

了，變成了

Object

，同時在使用的時候，會強制類型轉換，把取出來的

object

轉成

A

的執行個體去使用。這就是類型擦除。

初步看，泛型擦除好像是沒什麼大的問題，但是仔細想想，在強制類型轉換的時候，由于會丢掉類型的一些資訊，會導緻一些不符合預期的事情。比如有個基類 A，和它的兩個子類 B 和 C ，然後我們有下面的一段代碼。

List<A> listA = new ArrayList<A>();
listA.add(new B()); // 錯誤的，
           

第二行代碼是不符合預期的，因為 list 裡面期望放的是 A 而不是 B。 但是這個好像不太符合預期，我們有時候希望子類是可以放進容器裡面的。但是如果支援這個操作的話，會發生什麼呢？取出來來的是 B 還是 C ？如果不能明确，那麼就沒有實作“泛型”。

為了解決這個問題， Java 大佬們想了個方法，提出了一些通配符來解決這些問題。

泛型的通配符

?

、

extends

和

super

在了解通配符之前，我們需要知道的是，通配符的發明是為了解決什麼問題？至少要解決的一個問題是：容器裡面放進去的是什麼，取出來的就是什麼。

這個問題，其實分兩步，放進去，是說放進去同一種類型的東西。取出來，是說取出同一種類型的東西。或者說，用到通配符的地方應該是在不同的地方，一個地方把資料寫到容器，另外一個地方把資料從容器拿出來，如果實在同一個代碼塊裡寫入和讀取資料到同一個容器，應該是知道具體類型的，是不需要用到通配符的。

？通配符

?

通配符稱為無限通配符，表示不确定或者不關心類型。

extends 通配符

一般稱為上界通配符，表示的意思是：取值範圍為 (某個類的子類, 某個類]。再想想我們之前說的，通配符要解決的問題？放進去的是什麼，取出來的就應該是什麼。放資料和取資料應用在不同的場景。

通過上面的表述，容易推斷出來

<? extends E>

的集合隻能往外拿資料，因為取出來的一定是

E

，但是放進去的不知道是什麼，可能是

E

，也可能是

E

的子類，如果允許往集合裡面放東西，就不能保證放進去的是什麼，拿出來的就是什麼了。因為隻能保證拿出來的是

E

。

super 通配符

一般稱為下界通配符，表示的意思是：取值範圍為 [某個類，這個類的父類)。結合上面小節的解釋，可以推斷出

<? super S>

的集合隻能往裡面放資料，而不能從裡面拿東西，為什麼呢？因為

<? extends E>

解決的就是拿出來的問題啊，是以這個解決的就是放進去的問題啊，囧。裡面放的是下限或者下限的子類。

小結

通配符與一個規則，

PE-CS

。

• PE

  是說，如果某個集合表示一個生産者，應該用

  extends

  通配符。因為生産者有上限，比如生産筆的公司，上限就是能生産筆，但是不能生産布。

• CS

  是說，如果某個集合表示一個消費者，應該用

  super

  通配符。因為消費者是有下限的，好比去買筆，購物車裡面可以放鉛筆、鋼筆或者毛筆。這些下限就是筆，就是說都是筆。
• 同時作為生産者和消費者的情況不存在，因為你可以指定具體的泛型。

參考資料

• 深入了解 Java 泛型