List的<? super E>和<? extends E>是什么意思？

Question

以下是一个简单的类结构:

class A {
}

class B extends A {
}

class C extends B {
}

我正在创建一个ArrayList来保存之前创建的类的对象：

List<? extends A> list1 = new ArrayList<A>();
List<? extends B> list2 = new ArrayList<B>();
List<? extends C> list3 = new ArrayList<C>();

List<? super A> list4 = new ArrayList<A>();
List<? super B> list5 = new ArrayList<B>();
List<? super C> list6 = new ArrayList<C>();

我想向每个列表中添加一个之前创建的类A、B和C的对象，唯一可能的组合是：

• 添加类A、B、C的对象到list4

• 添加类B和C的对象到list5

• 将类C的对象添加到list6。 尝试其他方法会导致编译器错误，例如：

List中的add(capture＃1-of？extends A)方法不适用于参数（A）

为什么无法向list1/2/3添加A、B、C类的任何对象？ 例如，如果它们被定义为A类的超类，为什么list4接受A、B、C类的对象？

- qbaquak

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我认为这个问题的答案在这里：https://dev59.com/VHNA5IYBdhLWcg3wjOlS - Ash

Answer 1

"? extends A" 的意思是 "一些派生自 A （或 A 本身）的类型"。例如，List<ByteArrayOutputStream> 是与 List<? extends OutputStream> 兼容的 - 但你不应该能够将一个 FileOutputStream 添加到这样的列表中 - 它应该是一个 List<ByteArrayOutputStream>！你只知道从列表中获取的任何东西都将是某种类型的 OutputStream。

"? super A" 的意思是 "一些 A 的超类（或 A 本身）的类型"。例如，List<OutputStream> 是与 List<? super ByteArrayOutputStream> 兼容的。你肯定可以将一个 ByteArrayOutputStream 添加到这样的列表中，但如果你从列表中获取一个项，你无法保证它的实际类型是什么。

请参阅 Angelika Langer 的泛型 FAQ 以获取更多信息。

- Jon Skeet

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谢谢，这是一个理解问题的好方法！但还有一件事情对我来说很奇怪 - 我发现你可以制作一个列表：List <? extends B> list2_2 = new ArrayList<A>();而不是：List <? extends B> list2 = new ArrayList<B>();然后仍然添加B类对象。 - qbaquak

Answer 2

类型定义 List<? extends A> 对于可变的 List 不可用 - 在 Java 泛型 Java Generics Pdf 中给出的解释是：

add() 方法采用集合元素类型 E 的参数。当实际类型参数为 ? 时，它表示某个未知类型。我们传递给 add 的任何参数都必须是此未知类型的子类型。由于我们不知道该类型是什么，因此我们不能传递任何内容。

然而，当 typedef 为 List<? super A> 时，类型参数 ? 隐式地被赋值。

- Steve De Caux

Answer 3

List<? extends A> list1 

这是一个列表，其类型元素可以是A的任何未知子类。例如，它可以是D的子类。因此，您不能向其添加任何内容，否则可能会出错...

List<? super A> list4

这是一个列表，其类型元素可以是A，或A的超类（在这种情况下不存在，除了Object）。因此，您可以向其添加A对象，或任何A的子类，例如B或C。

- KLE

Answer 4

它不是那样工作的。

当您创建一个函数，其参数是某种类型的未知子类型的集合，并且您想从该集合中获取对象时，应使用<? extends T>：

int sum(Collection<? extends Integer> collection) {
    for (Integer : collection) {
        // do sth
    }
    // ...
}

你不能向此集合添加新项目，因为你不知道它所持有的具体类型是什么。你只知道这个类型扩展了Integer。

当你想要向集合中添加类型为T的新项目并返回该集合时，你可以使用 <? super T> ，但你无法保证从中检索到的内容，需要强制转换 get() 的结果或检查其类型 。你可以安全地添加类型T和子类型的项目，并检索类型T的项。

- MBO

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使用 Number，Integer 是最终的 :) - Bax

Answer 5

List<? super B> 允许您使用任何 B 的超类型的列表，例如 list5 = new ArrayList<A>(); 或者 list5 = new ArrayList<Object>();

您可以安全地将 B（及其子类型）添加到使用 B 超类型的每个列表中，但是您不能添加任何 B 的超类型。想象一下：

public void myAdd(List<? super B> lst) {
  lst.add(new Object()) //this is a supertype of B (compile time error)
}
...
ArrayList<A> list = new ArrayList<A>();
myAdd(list); //tries to add Object to a list of type A

- Zappi