為什么在 java generics 列表中<integer>是 List 的子類型<!--? extends Integer--> ?</integer>

Question

在 java 教程中：

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/subtyping.html

它表示List<Integer>是List<? extends Integer> List<? extends Integer> ，我覺得這違反直覺，因為? extends Integer ? extends Integer表示任何類型是Integer或Integer的子類型，這背后的設計考慮是什么？

引用：

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/upperBounded.html

術語List<Number>比List<? extends Number> List<? extends Number>因為前者只匹配 Number 類型的列表，而后者匹配 Number 類型或其任何子類的列表。

我也對List<? super Number> List<? super Number>是List<? super Integer> List<? super Integer> 。

Answer 1

考慮到List<Dog> 是 List<Animal> 的子類，我很驚訝竟然存在超類型/子類型關系？ 為什么 Java generics 不是隱式多態的？ . 但是，既然有，我只能冒險自己的想法/猜測為什么它被允許以及為什么這樣。

編輯添加：進一步檢查，我不應該感到驚訝，因為關系與狗和動物相同 - 即。 List<Animal>是List<? extends Animal> List<? extends Animal> 。

話雖如此，我想這是為了保持對這些列表的其他引用“安全”。 例如，考慮一些可能的情況：

public class PositiveInteger extends Integer {

那么我們可以有

List<Integer> listInteger = new ArrayList<>();
List<Integer> myIntegers = listInteger;
List<PositiveInteger> listPositiveInteger = new ArrayList<>();
List<PositiveInteger> myPositives = listPositiveInteger;

現在，超類型和子類型的想法是我們可以將子類型引用分配給超類型，但反之則不行。 例如我們可以有：

Animal animal = myDog;

但不是

Dog rex = someAnimal;

因此，讓我們將該邏輯應用於我們的列表。

List<? extends Integer> positives = listInteger;

正如你所說，這是允許的。 需要注意的重要一點是，我們現有的myIntegers變量是安全的——它仍然只會包含Integer 。

此語句的唯一“危險”是這允許positives.get(0)可能收到負數 Integer - 但這根本不是真正的危險（只是我們變量命名的問題），因為這里的語言語法僅指對於整數，與 PositiveIntegers 無關。 就語言而言，我們同樣可以：

List<? extends Integer> positives = new ArrayList<NegativeIntegers>();

現在，如果我們允許：

List<Integer> integers = listPositiveInteger;

現在系統的這部分是安全的——但是我們的myPositives變量呢？？？ myPositives的所有用戶都完全有權期望只收到 PositiveIntegers，但沒有什么能阻止我們擁有：

integers.add(-123);

由於這是與 myPositives 相同的列表myPositives ，因此我們將 -123 添加到該列表 - 一個更加危險的前景隱含影響系統的 rest。

Answer 2

為什么在 java generics List<Integer>是List<? extends Integer> List<? extends Integer> ?

因為否則您將無法執行以下操作：

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

就個人而言，我會發現上述導致錯誤是反直覺的情況。 當你有List<? extends Integer> List<? extends Integer>就是說List可能包含Integer ， Integer ¹的某些子類型，或Integer的子類型的^混合物。 List<Integer>當然滿足這些要求。

List<? super Number> List<? super Number>是List<? super Integer> List<? super Integer>非常相似。 如果不是這種情況，那么您將無法執行以下操作：

List<? super Number> list1 = new ArrayList<>();
List<? super Integer> list2 = list1;

所有List<? super Integer> List<? super Integer>表示List能夠使用 Integer 類型的Integer或Integer的某些超類型。 一個List<? super Number> List<? super Number>滿足這些要求。

以下是一些可能有用的鏈接：

• 什么是PECS（Producer Extends Consumer Super）？
• <? super T>之間的區別 <? super T>和<? extends T> 在 Java 中<? extends T> [重復]
• 如何添加到List<? extends Number> List<? extends Number>數據結構？

我建議也瀏覽上述問答的鏈接/相關部分。

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^{1. 說“ Integer的子類型”可能會令人困惑，因為 class 是final的，但希望它仍然有意義。}

Answer 3

試試看? super T 像這樣的? super T子類型：

<? super Number> <? super Number>是<Number>或<Serializable>或<Object>的通配符

<? super Integer> <? super Integer>是<Integer>或<Number>或<Serializable>或<Object>的通配符

Integer可以放在所有可能的<? super Number> <? super Number>所以<? super Integer> <? super Integer>可以是<? super Number> <? super Number> （是一種關系，所以<? super Number>是<? super Integer>的子類型）

Number不能放在所有可能的<? super Integer> <? super Integer> （你不能在Integer預期的地方放任何Number ）所以<? super Number> <? super Number>不能是<? super Integer> <? super Integer>