Java泛型通配符 ? 与 T 的区别

之前对Java的泛型不太熟悉,没怎么搞明白通配符 ? 的使用,以及 ? 与 T 的区别,导致一直懵懵懂懂,也不太敢用。

网上找了一大堆解释文章,都没有怎么讲清晰,最后发现是Java官方的教程《Lesson: Generics》,把泛型和通配符的问题讲得非常清楚。

List<T> , 这个 T 是一个形参,可以理解为一个占位符,被使用时,会在程序运行的时候替换成具体的类型,比如替换成String,Integer之类的。

List<?>, 这个 ? 是一个实参,这是Java定义的一种特殊类型,比Object更特殊,就像一个影子。比如List<Object>和List<String>是没有父子关系的,这是两个类型,List<Object>类型和List<String>类型;但是List<?> 是 List<String>的父类。

用数学集合的语言来表述,? 表示了集合【所有Java类型,String,Integer等系统定义的,或者用户定义的Foo等类型】这个整体;而 T 表示了集合【所有Java类型,String,Integer等系统定义的,或者用户定义的Foo等类型】中的一个成员。

正是因为 ? 是个集合,T 是集合中的一个成员,导致我们很容易混淆这两者到底有什么区别。在一些情况下,这两者确实是可以相互替换的,但是另一种情况下就不行了。

?表示了任何的一种类型,那 List<?> 岂不是可以包含 String 和 Integer,但这又和Java的类型系统矛盾了,List里面只能放一种类型。于是乎,对于 List<?> list 是不可能进行 list.add(1) 的,不能对它进行写操作,除了可以 list.add(null)

而对于 List<T>, 却是可以进行写操作的:

  public static <T extends Number> void addTExtend(List<T> list, T e){
        list.add(e);
    }

那List<?>到底有什么意义呢?在我不需要处理数组里的元素的时候,写代码更方便简单。如下两个方法的功能是一样的,但是使用List<?>简单些。

    public static void setNullWildcard(List<?> list){
        list = null;
    }
    
    public static <T> void setNullT(List<T> list){
        list = null;
    }

List<?>里面的元素,如果你取出来,会都被转化为Object(因为Object是这个集合里所有元素的父),如果你只需要用到这个集合最顶层的父元素的方法,比如List<?>就是Object的方法,List<? extends Number> 就是 Number 的方法,那你也可以使用List<?>以及List<? extends Number> 来简化代码的书写:

    public static <T> void printList(List<T> list){
        for(T e: list){
            System.out.print(e + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

    public static void printListWildCard(List<?> list){
        for(Object e: list){
            System.out.print(e + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

如上两个方法,功能都是一样的,只是用 List<?> 更简便。

总结 ? 相对于 T 的第一个区别:不关心List里面的元素,或者只需要用到List里面元素的最顶层父元素的方法的时候,可以用List<?>来简化代码的书写。

上面说到了 List<? extends Number>,如下代码,使用 ? 还是 T ,都可以实现同样的功能:

    public static void printListWildCardExtend(List<? extends Number> list){
        for(Number e: list){
            System.out.print(e + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

    public static <T extends Number> void printListTExtend(List<T> list){
        for(Number e: list){
            System.out.print(e + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

两者都可以通过extends来限定一个类型的子集,但是 T 可以 List<T extends Number & ExtendInterface> 即限定为多重继承的,? 却不可以:

    public static <T extends Number & ExtendInterface> void printListTExtend(List<T> list){
        for(Number e: list){
            System.out.print(e + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

无法实现 void printListWildCardExtend(List<? extends Number & ExtendInterface> list)

总结 ? 与 T 的第二个区别:使用extends限定类型子集的时候,?不能多重继承,T 可以

    public static void printListSuperNumber(List<? super Integer> list){
        for(Object e: list) {
            System.out.print(e + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

?是可以限定父集的,但是 T 是做不到这一点的。

总结?与 T的第三个区别:使用super限定父集的时候,? 可以, T 不可以

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沙湖王
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