Java：帮助我理解：如何在有界通配符字段上使用接口方法？答案

【问题标题】：Java: Help me understand: How to use interface methods on a bounded wildcard field?Java：帮助我理解：如何在有界通配符字段上使用接口方法？
【发布时间】：2013-01-13 01:11:16
【问题描述】：

如果我不能（似乎）使用任何（通用类型），我无法理解为什么我可以使用这样的有界通配符。

如果我在一个类中有一个通配符字段，我就不能使用任何带有已实现接口的泛型参数的方法（除非我提供null 作为参数）。

class SomeClass {}

class DerivedClass extends SomeClass {}

interface IInterf<T extends SomeClass> {
    T returnsT();
    void paramT(T parm);
    T paramAndReturnT(T parm);
    int nonGenericMethod(int x);
}

class Impl {
    protected IInterf<?> field; //this is bound to <extends SomeClass>
                                //- it's implied by the definition 
                                //  of IInterf which is bound
                                // but what's the point?

    public Impl(IInterf<? extends SomeClass> var){
        field = var;
    }
    public void doSmth(){

        SomeClass sc = field.returnsT();  //works

        field.paramT(new SomeClass());
          //error: method paramT in interface IInterf<T> cannot be applied to given types;
          //required: CAP#1
          //found: SomeClass
          //reason: actual argument SomeClass cannot be converted to CAP#1 by method invocation conversion
          //where T is a type-variable:
          //  T extends SomeClass declared in interface IInterf
          //where CAP#1 is a fresh type-variable:
          //  CAP#1 extends SomeClass from capture of ? 

         field.paramT(null); //works

        SomeClass sc2 = field.paramAndReturnT(new DerivedClass());
          //error: method paramAndReturnT in interface IInterf<T> cannot be applied to given types;
          // SomeClass sc2 = field.paramAndReturnT(new DerivedClass());           //required: CAP#1
          //found: DerivedClass
          //reason: actual argument DerivedClass cannot be converted to CAP#1 by method invocation conversion
          //where T is a type-variable:
          //  T extends SomeClass declared in interface IInterf
          //where CAP#1 is a fresh type-variable:
          //  CAP#1 extends SomeClass from capture of ?            
          //
        int x = field.nonGenericMethod(5);  //obviously works.
    }
}

FWIW，我无法说服 C# 编译器接受类似的东西。

我错过了什么吗？

【问题讨论】：

标签： java generics wildcard bounded-wildcard

【解决方案1】：

当您将field 声明为

protected IInterf<?> field;

? 代表扩展SomeClass 的未知类。认为它不是一个通配符，而是一个派生 SomeClass 但匿名的特定类。

如果你现在尝试调用

field.paramT(new SomeClass());

这失败了，因为 SomeClass 实例与 ? 所代表的内容不兼容，即扩展 SomeClass 的匿名类。

使用null没有问题，这兼容任何类。

同样的情况发生在

SomeClass sc2 = field.paramAndReturnT(new DerivedClass());

【讨论】：

您的解释并不完全正确：当使用protected IInterf<?> field; 时，即使field.paramAndReturnT(new DerivedClass()); 将无法编译，即使DerivedClass 扩展SomeClass。
@praseodym 我在哪里说它会编译？ ? 代表扩展SomeClass 的未知类。这个未知的类与DerivedClass 无关，只是两者恰好都有SomeClass 作为超类。
你没有，但我从“? 代表什么，即扩展SomeClass 的类”中推断出这一点。因为DerivedClass 确实扩展了SomeClass - 它比这更复杂（见我的回答）。
@praseodym：亨利是正确的。他的解释非常清楚。 ? 代表 SomeClass 的某个未知子类型，即它是某个子类，您不知道也不知道它是什么。即编译器可以将其替换为SomeClass 的任何子类（例如DerivedClass 甚至SomeBogusSubclassIMadeUp）并且它会起作用。 DerivedClass 无法传递，因为它不能分配给 SomeBogusSubclassIMadeUp

【解决方案2】：

你是对的，你不能使用这些方法。通常，您不需要这些方法（例如，您将 <? extends T> 添加到集合 <T>。如果您不需要更多信息，则使用它们是有意义的。如果您需要调用这些方法，您不能使用通配符。相反，你可以使用<T extends SomeClass>。

【讨论】：

【解决方案3】：

您正在尝试在不需要的地方使用泛型/通配符。相反，以下任一方法都可以：

1) 定义接口，使其接受任何类，并在使用接口时限制类型：

interface IInterf<T> {}
protected IInterf<SomeClass> field;

2) 定义接口，使其接受扩展SomeClass的类，并在不指定额外类型信息的情况下使用接口：

interface IInterf<T extends SomeClass> {}
protected IInterf field;

至于为什么通配符不起作用：? extends SomeClass 表示 SomeClass 的 unknown 子类型。由于我们不知道类型是什么，所以我们不知道它是否是SomeClass（或第二个方法调用中的DerivedClass）的超类型；它可能是也可能不是这样的超类型，因此传递SomeClass（或DerivedClass）是不安全的。（来自Java Wildcards documentation）

【讨论】：