Java泛型：嵌套通配符参数的赋值

Question

以下是代码示例：

public static class Abc<X> { }
public static class Def<Y> { }
public static class Ghi<Z> { }

public void doThis() {
    List<?> listOne;
    List<Abc<?>> listTwo;
    List<Abc<Def<?>>> listThree;
    List<Abc<Def<Ghi<?>>>> listFour;
    List<Abc<Def<Ghi<String>>>> listFive;

    Abc<Def<Ghi<String>>> abcdef;

    abcdef = new Abc<Def<Ghi<String>>>();

    listOne.add(abcdef);    // line 1
    listTwo.add(abcdef);    // line 2
    listThree.add(abcdef);  // line 3
    listFour.add(abcdef);   // line 4
    listFive.add(abcdef);   // line 5
}

第1、3和4行无法编译：

(第1行)

The method add(capture#1-of ?) in the type List<capture#1-of ?> is not applicable for the arguments (Abc<Def<Ghi<String>>>)

(第三行)

The method add(Abc<Def<?>>) in the type List<Abc<Def<?>>> is not applicable for the arguments (Abc<Def<Ghi<String>>>)

(第4行)

The method add(Abc<Def<Ghi<?>>>) in the type List<Abc<Def<Ghi<?>>>> is not applicable for the arguments (Abc<Def<Ghi<String>>>)

然而，第2行和第5行是可以编译的。

有人能解释一下为什么第1、3、4行不是合法的赋值语句吗？如果通配符参数不能在这些行中以那种方式使用，那么为什么第2行的赋值是合法的呢？

- sumitsu

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非常好的问题！对于line 1，这是因为除了null之外，您无法向未知类型的列表中添加任何内容。 - rlegendi

related... - Eugene

Answer 1

listOne.add(abcdef)（第1行）无效，因为List<?>表示某种未知特定类型的列表。例如，它可以是List<String>，因此我们不希望添加任何不是String的内容。编译器错误发生是因为Abc<Def<Ghi<String>>>不能分配给?。

listTwo.add(abcdef)（第2行）是有效的，因为List<Abc<?>>表示任何类型的Abc列表。没错 - 嵌套通配符与顶级通配符不同，因为它们代表任何类型而不是某些特定类型（换句话说，嵌套通配符不会捕获）。编译器允许这样做，因为Abc<Def<Ghi<String>>>可分配给Abc<?>。请参阅此帖子以进一步讨论嵌套通配符：Multiple wildcards on a generic methods makes Java compiler (and me!) very confused

listThree.add(abcdef)（第3行）是无效的，因为List<Abc<Def<?>>>代表任意类型的Def的Abc列表。泛型不是协变的，所以Abc<Def<Ghi<String>>>不能赋值给Abc<Def<?>>，尽管Def<Ghi<String>>可以赋值给Def<?>。同样的道理，List<Integer>不能赋值给List<Number>。更多解释请参考这篇文章：Is List<Dog> a subclass of List<Animal>? Why aren't Java's generics implicitly polymorphic?

listFour.add(abcdef)（第4行）是无效的，原因是Abc<Def<Ghi<String>>>不能赋值给Abc<Def<Ghi<?>>>。请注意保留HTML标签。

listFive.add(abcdef)（第5行）是有效的，因为泛型类型完全匹配 - Abc<Def<Ghi<String>>>显然可以赋值给Abc<Def<Ghi<String>>>。请注意保留HTML标签。

- Paul Bellora

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想跟进一下，提醒一下，将第3行和第4行的声明从List<Abc<Def<?>>> listThree改为List<Abc<? extends Def<?>>> listThree，并将第4行的声明从List<Abc<Def<Ghi<?>>>>改为List<Abc<? extends Def<? extends Ghi<?>>>>可以解决可分配性问题。感谢简明扼要的解释和有用的链接，现在更清晰了。 - sumitsu

@PaulBellora _没错 - 嵌套通配符与顶层通配符不同，因为它们代表任何类型而不是某个特定类型_。非常正确！ - Eugene