extends通配符 | 彩潭有鲤的札记

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Pair<Integer>不是Pair<Number>的子类。

假设我们定义了Pair<T>：

然后又针对Pair<Number>类型写了一个静态方法，它接收的参数类型是Pair<Number>：

上述代码是可以正常编译的。使用的时候，传入：

注意：传入的类型是Pair<Number>，实际参数类型是(Integer, Integer)。

既然实际参数是Integer类型，试试传入Pair<Integer>：

编译错误，原因很明显，因为Pair<Integer>不是Pair<Number>的子类，因此，add(Pair<Number>)不接受参数类型Pair<Integer>。

但是从add()方法的代码可知，传入Pair<Integer>是完全符合内部代码的类型规范，因为语句：

实际类型是Integer，引用类型是Number，没有问题。问题在于方法参数类型定死了只能传入Pair<Number>。

有没有办法使得方法参数接受Pair<Integer>？办法是有的，这就是使用Pair<? extends Number>使得方法接收所有泛型类型为Number或Number子类的Pair类型。把代码改写如下：

这样一来，给方法传入Pair<Integer>类型时，它符合参数Pair<? extends Number>类型。这种使用<? extends Number>的泛型定义称之为上界通配符（Upper Bounds Wildcards），即把泛型类型T的上界限定在Number了。

除了可以传入Pair<Integer>类型，我们还可以传入Pair<Double>类型，Pair<BigDecimal>类型等等，因为Double和BigDecimal都是Number的子类。

如果我们考察对Pair<? extends Number>类型调用getFirst()方法，实际的方法签名变成了：

即返回值是Number或Number的子类，因此，可以安全赋值给Number类型的变量：

然后，我们不可预测实际类型就是Integer，例如，下面的代码是无法通过编译的：

这是因为实际的返回类型可能是Integer，也可能是Double或者其他类型，编译器只能确定类型一定是Number的子类（包括Number类型本身），但具体类型无法确定。

我们再来考察一下Pair<T>的set方法：

编译错误发生在p.setFirst()传入的参数是Integer类型。既然p的定义是Pair<? extends Number>，那么setFirst(? extends Number)为什么不能传入Integer？

原因还在于擦拭法。如果我们传入的p是Pair<Double>，显然它满足参数定义Pair<? extends Number>，然而，Pair<Double>的setFirst()显然无法接受Integer类型。

这就是<? extends Number>通配符的一个重要限制：方法参数签名setFirst(? extends Number)无法传递任何Number的子类型给setFirst(? extends Number)。

这里唯一的例外是可以给方法参数传入null：

extends通配符的作用

如果考察Java标准库的java.util.List<T>接口，它实现的是一个类似“可变数组”的列表，主要功能包括：

现在定义一个方法来处理列表的每个元素：

为什么定义的方法参数类型是List<? extends Integer>而不是List<Integer>？从方法内部代码看，传入List<? extends Integer>或者List<Integer>是完全一样的，但是，注意到List<? extends Integer>的限制：

允许调用get()方法获取Integer的引用；

不允许调用set(? extends Integer)方法并传入任何Integer的引用（null除外）。

因此，方法参数类型List<? extends Integer>表明了该方法内部只会读取List的元素，不会修改List的元素（因为无法调用add(? extends Integer)、remove(? extends Integer)这些方法。换句话说，这是一个对参数List<? extends Integer>进行只读的方法（恶意调用set(null)除外）。

使用extends限定T类型

现在只能定义：

因为Number、Integer和Double都符合<T extends Number>。

非Number类型将无法通过编译：

使用类似<? extends Number>通配符作为方法参数时表示：

方法内部可以调用获取Number引用的方法，例如：Number n = obj.getFirst();；

方法内部无法调用传入Number引用的方法（null除外），例如：obj.setFirst(Number n);。

使用类似<T extends Number>定义泛型类时表示：

泛型类型限定为Number以及Number的子类。