java泛型實例代碼分析

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先簡單來段例子：

public void testGenerics() {
       Collection<Number> numbers = new ArrayList<>();
       numbers.add(1); // ok

       Collection<?> tmp = numbers;
       // don't work, you don't know what type 'tmp' obviously contains
//        tmp.add(1);

       Collection<? extends Number> tmp2 = numbers;
       // don't work, you don't know what subtype 'tmp2' obviously contains
//        tmp2.add(1);

       Collection<Integer> integers = new ArrayList<>();
       tmp = integers;
       tmp2 = integers;

       Collection<String> strings = new ArrayList<>();
       tmp = strings;
//        tmp2 = strings; // don't work
   }

這個問題其實有點反人類，估計大部分人（包括我）對這種轉(zhuǎn)換的第一反應(yīng)肯定是“當然是對的。?！保f下我的理解：

  • Collection<Number>：表示這個Collection里包含的都是Number類型的對象，可以是Integer/Long/Float，因為編譯器可以判斷obj instanceof Number == true；

  • Collection<? extends Number>：表示這個Collection是Number類型的“某個子類型”的Collection實例，可以是Collection<Integer>/Collection<Long>，所以調(diào)用tmp.add(1)是不行的，因為編譯器不知道這個tmp包含的元素到底是Number的哪個子類型，編譯器無法判斷obj instanceof UnknownType的結(jié)果；

  • Collection<E>，這個E類型是“一個”具體的類型，而不能是某個parent的多個子類型。

說到為什么在不明確類型的情況下不能允許寫操作，那是為了運行期的安全，舉個例子：

public void testGenerics2() {
   List<Integer> integers = new ArrayList<>();

   List<? extends Comparable> comparables = integers;
   
   integers.add("1");
   
   comparables.get(0).intValue(); // fail
}

如果comparables允許添加Comparable類型，那么運行期就有可能會拋出一些意料之外的RuntimeException，導(dǎo)致方法不正常結(jié)束甚至程序crash。

現(xiàn)在再來說說Collection<Object>與Collection<?>，又是很多人（包括我）第一反應(yīng)肯定是“Object是所有java對象的公共父類，所以Collection<Object>可以表示任意類型的集合”，來看個例子：

public void testGenerics3() {
       List<Integer> integers = new ArrayList<>();

       List<Object> objects = integers; // don't work
       List<?> objects1 = integers; // ok
   }

  • Collection<?>表示的范圍比Collection<Object>大；

  • 表示任意類型集合的正確寫法是Collection<?>；

  • Collection<Object>不能表示任意類型的集合。

為什么Collection<Object>不是表示任意類型呢，其實也是編譯器認為這里有類型轉(zhuǎn)換錯誤的風險：

public void testGenerics4() {
       List<Integer> integers = new ArrayList<>();

       List<Object> objects = new ArrayList<>();
       // this will be ok if List<Object> equals List<?>
//        objects = strings;
//        objects.add("1");
//        Integer i = (Integer) objects.get(0); // and crashes

       List<?> objects1 = new ArrayList<>(); // ok
//        objects1.add("1"); // compiler will make it illegal
   }

  • List<Object>是可以往集合add數(shù)據(jù)的，因為Object是所有對象的父類，是已知類型，可以用obj instanceof Object判斷；

  • List<?>編譯器是不允許往里面丟數(shù)據(jù)的，因為不知道List到底是哪種數(shù)據(jù)類型的集合，不能用obj instanceof UnknownType判斷；

  • ？才是表示未知類型，Object表示的是已知類型；

  • 如果List<Object>表示任意類型，按照墨菲定律（可能會發(fā)生的事必然會發(fā)生），那么上面例子中的crash是必然會發(fā)生的。。（又是一個線上故障）

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