Java泛型中的PECS原则是什么

发布时间:2021-12-08 11:22:15 作者:iii
来源:亿速云 阅读:208

本篇内容介绍了“Java泛型中的PECS原则是什么”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

先来看一个错误:

List<? extends Foo> list1 = new ArrayList<Foo>();
List<? extends Foo> list2 = new ArrayList<Foo>();

 /* Won't compile */
 list2.add( new Foo() ); //error 1
 list1.addAll(list2);    //error 2

error 1:

IntelliJ says:

add(capture<? extends Foo>) in List cannot be applied to add(Foo)

The compiler says:

cannot find symbol
symbol  : method addAll(java.util.List<capture#692 of ? extends Foo>)
location: interface java.util.List<capture#128 of ? extends Foo>

error 2:

IntelliJ gives me

addAll(java.util.Collection<? extends capture<? extends Foo>>) in List 
cannot be applied to addAll(java.util.List<capture<? extends Foo>>)

Whereas the compiler just says

cannot find symbol
symbol  : method addAll(java.util.List<capture#692 of ? extends Foo>)
location: interface java.util.List<capture#128 of ? extends Foo>
        list1.addAll(list2);

上面原因出现分析如下:

泛型不是协变的

在 Java 语言中,数组是协变的,也就是说,如果 Integer 扩展了 Number,那么不仅 Integer 是 Number,而且 Integer[] 也是 Number[],在要求 Number[] 的地方完全可以传递或者赋予 Integer[]。(更正式地说,如果 Number是 Integer 的超类型,那么 Number[] 也是 Integer[]的超类型)。但是在泛型类型中 List< Number> 不是 List< Integer> 的超类型,也就是说在需要 List< Number> 的地方不能传递 List< Integer>。为啥呢?如果不这么做,将破坏要提供的类型安全泛型

泛型是为了在编译期,检查参数类型的是否正确。如果子类赋值给超类,将破坏了类型安全

对于数组来说,String[] 是可以赋值给Object[]:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = new String[3];
        Object[] objArray = strArray;
    }
}

集合这么写就会有编译错误:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> strList = new ArrayList<>();
        // 编译 Error:(14, 32) java: 不兼容的类型: java.util.List<java.lang.String>无法转换为java.util.List<java.lang.Object>
        List<Object> objList = strList; 
    }
}

PECS法则

在泛型不是协变中提到,在使用 List< Number> 的地方不能传递 List< Integer>,那么有没有办法能让他两兼容使用呢?答案是:有,可以使用通配符。

主要是 extends 和 super 关键字。比如:

HashMap< T extends String>;
HashMap< ? extends String>;
HashMap< T super String>;
HashMap< ? super String>;

主要涉及的是Java泛型中重要的PECS法则:

? extends T

类型的上界是 T,参数化类型可能是 T 或 T 的子类:

public class Test {
    static class Food {}
    static class Fruit extends Food {}
    static class Apple extends Fruit {}

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<? extends Fruit> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add(new Food());     // compile error
        fruits.add(new Fruit());    // compile error
        fruits.add(new Apple());    // compile error
        //  以上是因为 fruits 的上线是fruit 可以指向各种子类型水果,你添加的可能跟他指向不同!

        fruits = new ArrayList<Fruit>(); // compile success  Java中的多态
        fruits = new ArrayList<Apple>(); // compile success Java中的多态
        fruits = new ArrayList<Food>(); // compile error  太超前了
        fruits = new ArrayList<? extends Fruit>(); // compile error: 通配符类型无法实例化  Java 强制规定 

        Fruit object = fruits.get(0);    // compile success
    }
}

存入数据:

读取数据

但是,由于编译器知道它总是Fruit的子类型,因此我们总可以从中读取出Fruit对象:

Fruit fruit = fruits.get(0);

? super T

表示类型的下界是 T,参数化类型可以是 T 或 T 的超类:

public class Test {
    static class Food {}
    static class Fruit extends Food {}
    static class Apple extends Fruit {}

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<? super Fruit> fruits = new ArrayList<>();// 表示 一定是大于等于Fruit 类 
        fruits.add(new Food());     // compile error
        fruits.add(new Fruit());    // compile success //  多态的添加
        fruits.add(new Apple());    // compile success

        fruits = new ArrayList<Fruit>(); // compile success
        fruits = new ArrayList<Apple>(); // compile error 
        fruits = new ArrayList<Food>(); // compile success
        fruits = new ArrayList<? super Fruit>(); // compile error: 通配符类型无法实例化      

        Fruit object = fruits.get(0); // compile error
    }
}

存入数据:

读取数据

Object fruit = apples.get(0);

PECS原则总结

从上述两方面的分析,总结PECS原则如下:

  1. 如果要从集合中读取类型T的数据,并且不能写入,可以使用 ? extends 通配符;(Producer Extends)

  2. 如果要从集合中写入类型T的数据,并且不能读取,可以使用 ? super 通配符;(Consumer Super)

  3. 如果既要存又要取,那么就不要使用任何通配符,但是可以同时使用 extends 跟 super。

  4. 以“?”声明的集合,不能往此集合中添加元素,所以它只能作为生产者(亦即它只能被迭代)

  5. Java强制在创建对象的时候必须给类型参数制定具体的类型,不能使用通配符,也就是说new ArrayList<? extends A>(),new ArrayList<?>()这种形式的初始化语句是不允许的。

现在再去思考最开始的问题,应该会更清楚一点

“Java泛型中的PECS原则是什么”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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  1. java泛型的优点是什么
  2. java泛型中的上界和下界是什么

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