Java中泛型型变 (协变逆变)

本篇主要介绍 Java 中的泛型型变 当子类型关系出现在更加复杂类型中时，新类型中有着怎样的类型关系？

Java中是不允许子类型的泛型类型对象赋值给父类型的泛型类型对象的

1.概述

先来看看一段代码

    public static void main(String[] args) {
        Integer age = 25;
        Number number = age;
      
        List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3);
        List<Number> numberList = integerList; 
    }

我们都知道 Integer 是 Number的子类 上面代码中会有问题吗? 看着好像没啥问题

但是其实是不可以的

搞清楚上面的原因先理解一下 基础类型和实参类型 : 例如对于 List<String>, List 就是基础类型而这里的 String 就是实参类型。

然而在Java中泛型的实参类型的的父子关系是不会传递到泛型的基础类型的

List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3);
// 也就是说 虽然 Integer是Number的子类 但是  List<Integer> 并不是 List<Number>的子类
List<Number> numberList = integerList; //所以编译器直接抛错了

又比如有如下方法, 接受 List<Number>类型但是却只能传递

// 又比如 有入
public static void printList(List<Number> numberList) {
  numberList.forEach(System.out::println);
}

public static void main(String[] args) {
  List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3);
  printList(integerList);//编译器抛错!  但是其实我们确实需要实现啊
}

2.如何解决

思考一下上面的的问题, 该如何解决呢? 其实就引入了 Java中的泛型型变的知识, 在Java中也称为上下界

上限 : <? extends 类 >
下限: <? super 类 >

//这样就不会抛错了!!  
public static void printList(List<? extends Number> numberList) {
  numberList.forEach(System.out::println);
}

public static void main(String[] args) {
  List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3);
  //这样就不会抛错了!! 
  List<? extends Number> numberList = integerList;

  printList(integerList);
}

2.2 上限 (泛型协变)

上限 : <? extends 类 > 也称为泛型协变

有了它就可以规定泛型的基础类型的父子关系从实参类型来推倒

协变限制

当这样操作后会带来协变的限制 就是在只允许取值操作 , 不允许添加操作

你仔细想想确实呢, 我可能给了你一个 List<Double> 但是你却想往里面添加 Integer类型肯定是不行的, 所以使用了协变则只能获取不能添加, 就算你添加 Object 也不行

2.3 下限( 泛型逆变)

下限: <? super 类 > 也称为泛型逆变

前面我们都在看协变的样例下面来看看逆变

static class Animal {

}
static class Dog extends Animal {}

List<Animal> animalList = Arrays.asList(new Animal(),new Animal());
List<Dog> dogList = animalList; //这里思考一下 好像肯定不行 

// 肯定心想 List<Animal> 想被赋 List<Dog> 都不行 还得借助 协变 , 还想反过来? 哈哈

但是当我添加了 ? super 直接就可以成功赋值了, 这就是逆变, 它是把实参类型的父子关系直接反过来了 , 也就是说 现在 List<Animal> 是List<Dog> 的子类了这就是逆变

逆变限制

协变有限制, 逆变也有限制, 它会限制只能去添加不能去获取, 因为你并不知道获取的类型是什么 , 因为它没有上限了 但是在Java中是可以调用遍历方法只不过都是Object类型

总结

本篇主要介绍了 Java 中的泛型的基础类型的实参类型以及它们的关系,总结如下:

Java中泛型的实参类型如果存在父子关系但是泛型的基础类型并不会拥有这种关系如Integer 是 Number的子类 但是 List<Integer> 和 List<Number> 并没有关系也不存在父子关系
要想把泛型的实参类型传递到泛型的基础类型中需要有协变和逆变 2种方式就是 ? extends 和 ? super
协变 ? extends : 上限 List<? extends Number> numberList = doubleList 存在的限制就是无法添加只能获取元素
逆变 ? super : 下限 List<? super Dog> dogList = animalList; 存在的限制就是 无法获取具体类型元素只能获取到Object类型,只能添加元素, 可以添加下限和下限的子类如上就是 Dog 和 Dog 的子类`