“ArrayList<A>”和“ArrayList<? extends A>”之间的实际区别是什么？

Question

我看了一下stackoverflow上的问题q1、q2和q3，但它们并没有完全解答我的问题。

请注意，ArrayList<A> 和 ArrayList<? extends A> 用于声明变量或参数（不是用于创建一个新的泛型类）。

在声明对象属性时（情况1），这两个表达式是否等效？

class Foo {

  private ArrayList<A> aList; // == ArrayList<? extends A> aList;
}

编辑：在允许添加到 aList 的对象类型方面，这两个表达式是否等价？但是与以下情况不同吗？

但是当用于参数声明（情况2）时它们是不同的吗？

void methodFoo(ArrayList<A> al)  !=  void methodFoo(ArrayList<? extends A> al)

因为第一个只允许传递ArrayList对象，而第二个则可以"更宽松地"允许发送ArrayList<A1>和ArrayList<A2>（只要A1和A2扩展了A）？

如果这是正确的，是否还有其他情况下这两个表达式是有效不同的呢？

谢谢，

- cibercitizen1

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据我所知，没有任何区别。 - Martijn Courteaux

Answer 1

让我们看几个实际的例子。比如，你有：

List<Number> list;

这意味着无论分配给此变量或字段的内容都应该采用Number并输出Number，因此您始终知道可以期待什么。由于Integer扩展了Number，因此可以将其添加到此列表中。但是，您不能将例如ArrayList<Long>分配给此列表。

但请考虑以下情况：

List<? extends Number> list;

这篇文章说：嘿，这是一个扩展了Number的某种列表，但没人知道具体是什么。这意味着什么？这意味着你可以赋予这个列表一个ArrayList<Long>，而在第一个情况中你不能这样做。你仍然知道这个列表输出的任何东西都将是一个Number，但你不再能够把一个Integer放进去了。

还有相反的情况：

List<? super Number> list;

通过打印您所说的内容：这是一个Number或其超类列表。这就是一切变得相反的地方。现在，该列表可以引用ArrayList<Object>和ArrayList<Number>。现在我们不知道此列表将会输出什么。它将是一个Number吗？还是一个Object？但是现在我们知道，我们可以将Number以及Integer或Long等任何Number子类放入此列表中。

顺便说一下，有一个规则，它称为生产者使用extends，消费者使用super（简称PECS）。如果需要列表输出值，则为生产者，这是第二种情况。如果需要列表接受值，则为消费者，这是第三种情况。如果两者都需要，请勿使用通配符（这是第一种情况）。

我希望这能澄清问题。

- Malcolm

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@Malcom：对于可以或不可以添加到list中的内容，你解释得很好。那么第二种情况呢：一个方法可以接受哪些类型的列表？ - cibercitizen1

如我在回答中所说，是某些扩展Number的东西的列表。它可能是类似于List<Long>或List<Integer>之类的东西。因此你知道这个列表会给你一个Number，但你不知道你可以放什么在里面。 - Malcolm

Answer 2

这将解释它们之间的不同之处：

public class GenericsTest {
  private ArrayList<A> la;
  private ArrayList<? extends A> lexta;

  void doListA(ArrayList<A> la) {}
  void doListExtA(ArrayList<? extends A> lexta) {}

  void tester() {
    la = new ArrayList<SubA>(); // Compiler error: Type mismatch
    doListA(new ArrayList<SubA>());  // Compiler error: Type mismatch
    lexta = new ArrayList<SubA>();
    doListExtA(new ArrayList<SubA>());
  }

  static class A {}
  static class SubA extends A {}
}

正如您所看到的，调用方法和分配变量/实例字段具有相同的规则。将方法调用视为将参数分配给其声明的参数。

- Marko Topolnik

Answer 3

ArrayList<A> 表示特定的 A 类，而 ArrayList<? extends A> 表示类 A 或任何继承 A 的类（A 的子类），这使其更加通用。

- Adil

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那并不是真的。你可以有一个List<Number>，在其中添加Integer。 - Martijn Courteaux

ArrayList<A> 是错误的，也不是他问题的答案。他问的是在他提供的例子中这些表达式有什么不同。 - Shehzad

Answer 4

使用private ArrayList<A> aList;作为变量声明并不真正等同于使用通配符private ArrayList<? extends A> aList;

通配符版本将允许您分配任何扩展A和A本身类型的ArrayLists，但会拒绝向列表添加元素，因为它无法确定是否类型安全。另一方面，使用ArrayList<A>，您只能分配类型为A的ArrayLists（或ArrayList的扩展），然后可以向其添加A元素和任何扩展A的元素。

FYI：您应该优先使用更抽象的类型来声明变量/参数，例如List<A>或Collection<A>。

- nansen

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这不是他问题的答案。他问的是在他提供的例子中这些表达式有什么不同。 - Shehzad

好的，那么这个问题对我来说有点不清楚。无论如何，似乎cibercitizen1做出了ArrayList<A>和ArrayList<? extends A>等价的假设。但事实并非如此。 - nansen

Answer 5

一开始很难理解，但是泛型中不适用继承，即如果B扩展A，则List<B>不是List<A>的“子类”（不能分配给它）。此外，List<? extends A>也不是List<A>的“子类”（不能分配给它）。

- Bohemian

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是的，两种方法都必须处理异常。如果你有一个 List<A>，并不意味着你不能把一个 B 放进去。 - Malcolm

Answer 6

主要的区别在于，如果泛型形式被用作基类（或接口）中方法的参数或返回类型，它允许更广泛的类型签名被视为覆盖而不是重载。

Java中的函数覆盖和重载

例如，以下代码在Java 7中是合法的：

interface A
{
    List<? extends Number> getSomeNumbers();
}

class B implements A
{
    @Override
    public ArrayList<Integer> getSomeNumbers()
    {
        return new ArrayList<>();
    }
}

Enumeration<? extends ZipEntry>和Enumeration<ZipEntry>之间的区别是什么？

所有这些意味着，有时候你可以编写一些代码，当其他人使用它时需要较少的强制转换。这不仅可以减少他们需要输入的内容，还可以消除可能的故障。

当然，Java泛型的问题在于它们是以向后兼容的方式引入的。因此，并非所有您认为应该工作的东西都能正常工作，而且关于到底哪些东西能够正常工作，哪些不能工作的细节变得非常复杂。

http://www.angelikalanger.com/GenericsFAQ/FAQSections/TechnicalDetails.html#FAQ812

- soru