Java泛型 - 除了下限以外通配符的用途是什么？

Question

使用通配符来表示无界或上界泛型的目的是什么？更具体地说：

为什么要这样写：public static void foo(List<?> bar) 而不是 public static <E> void foo(List<E> bar)？

为什么要这样写：public static void foo(List<? extends Baz> bar) 而不是 public static <E extends Baz> void foo(List<E> bar)？

- Kvass

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简洁明了，也许？ - aroth

Answer 1

如果您在接下来的代码中不会引用E，则无需声明它。

减轻程序员的记忆负担。

- Thilo

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没错，这正是我想说的。泛型类型存在的目的是为了让你能够对其进行操作，而不仅仅是作为语法糖存在。 - asteri

Answer 2

使用通配符的版本更受欢迎。如果参数的类型为List<?>，则清楚任何List都将被接受。如果接受任何List，则没有理由给类型参数命名，因此写<E>只会增加混乱。另一方面，如果类型参数在签名中出现两次，则不能使用通配符。例如，此签名需要一个类型参数。

public static <E> List<E> combineLists(List<E> list1, List<E> list2)

实际上，在这个例子中，如果参数的类型为List<? extends E>，可能会更好（如果没有通配符，唯一的方法是有三个类型参数，非常混乱）。

在《Effective Java》中，建议即使在方法体中需要类型参数，也应该优先使用带通配符的签名版本，并编写一个私有的辅助方法来实现这一点。例如：

public static void swapFirstAndLast(List<?> list) {
    helper(list);
}

private static <E> void helper(List<E> list) {
    int size = list.size();
    E e = list.get(0);
    list.set(0, list.get(size - 1)); // These lines would not be possible
    list.set(size - 1, e);           // If the type of list were List<?>
}

- Paul Boddington

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除了实际类型参数之外，您可以放置通配符。这意味着，虽然这是有效的语法：public static <E> List<?> combineLists(List<?> list1, List<?> list2)，但是如果您尝试实现它，您会讨厌自己。 - Makoto

@Makoto 你可以写出来，但是这样会不太安全，因为你无法确定任何一个列表是否具有共同的类型，而 <? extends E> 可以确保上界 E，这样就会导致这种情况非法：combineList(asList(""), asList(0))。 - undefined

Answer 3

如果列表的类型在运行时决定，那么您需要使用通配符。

以下程序将打印一个List<String>，如果使用任何命令行参数运行；否则它将打印一个List<Number>：

public class Test {

    public static List<String> listOfStrings = Arrays.asList("hello", "world");
    public static List<Number> listOfNumbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4.5);

    public static List<?> getListOfUnknown(boolean arg) {
        if(arg) return listOfStrings;
        else return listOfNumbers;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getListOfUnknown(args.length > 0));
    }
}

- user253751

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使用OP的推理方式，您可以这样做：public <T extends Object> List<T> getListOfUnknown(boolean arg)。并不是我在推荐这种方法。 - asteri

@asteri 但是你需要调用 <String>getListOfUnknown 或 <Number>getListOfUnknown，因为 T 需要在编译时知道。 - user253751

啊，我明白你在说什么了。抱歉，我只读了方法的签名，没有读到方法体。我的错误。 - asteri

Answer 4

通用方法的官方教程已经讲得很清楚了。

...类型参数T只使用了一次。返回类型不依赖于类型参数，也没有任何其他方法参数（在这种情况下，只有一个参数）。这告诉我们，类型参数被用于多态性；它的唯一效果是允许在不同的调用站点使用各种实际参数类型。如果是这种情况，应该使用通配符。...

通用方法允许使用类型参数来表示方法的一个或多个参数以及/或其返回类型之间的依赖关系。如果没有这样的依赖关系，则不应使用通用方法。

- Hearen