在 Java 中使用通配符答案

【问题标题】：Using Wildcards in Java在 Java 中使用通配符
【发布时间】：2014-10-23 17:38:22
【问题描述】：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class WildCardNumber {

    public static void main(String[] args) {
        List<EvenNumber> le = new ArrayList<>();
        List<? extends NaturalNumber> ln = le;
        ln.add(new NaturalNumber(50));//  *   Compile time error
        ln.add(new EvenNumber(46));   // **   Compile time error 
    }

}

class NaturalNumber {

    private int n;

    public NaturalNumber(int n) {
        this.n = n;
    }

}

class EvenNumber extends NaturalNumber {

    public EvenNumber(int n) {
        super(n);
    }

}

在 Oracle 文档中研究通配符时，我发现了上述代码。

根据来源，变量“ln”不能接受任何“NaturalNumber”，因为它是“EvenNumber”内容的列表。我尝试向它添加一个“EvenNumber”对象。这也不被接受。

变量“ln”似乎是文档中提到的只读对象。你们能解释一下为什么这个对象是只读的吗？（我可以添加空值）如果我们不能添加“NaturalNumber”，为什么我们也不能添加“EvenNumber”？既然根据通配符我们已经指定，变量“ln”可以接受“NaturalNumber”的子类型，而“EvenNumber”是子类型？

【问题讨论】：

标签： java generics wildcard

【解决方案1】：

这是一个经典问题。它被禁止的原因是因为如果它被允许：

    List<EvenNumber> le = new ArrayList<>();
    List<? extends NaturalNumber> ln = le;
    ln.add(new NaturalNumber(50));
    ln.add(new EvenNumber(46));  
    EvenNumber even = le.get(0); // ClassCastException

我们通过 le 声明保证所有数字都必须是偶数。但是如果你被允许在那里添加一个 NaturalNumber，那么这个保证就会失效。

【讨论】：

【解决方案2】：

类型安全检查基于所涉及对象的声明类型。本声明

List<? extends NaturalNumber> ln = le;

描述了一个（对一个）对象ln 的引用，其类型参数在编译时不精确地知道，实际上在程序执行期间的不同点可能会有所不同。为该变量分配对其类型更精确已知的对象的引用并不重要，因为 (1) 这不会更改 ln 的声明类型，以及 (2) 因为可以重新分配不同参数化的列表之后。（在给定的代码中实际上并没有发生的事情是无关紧要的。）

事实上，你不能将任何元素添加到列表ln，因为你（明确地）不知道它接受什么类型的元素。但是，您可以从中检索元素：

le.add(new EvenNumber(0));
NaturalNumber n = ln.get(0);

如果你指定一个下限，你就会遇到相反的情况：

List<? super EvenNumber> lq = le;
NaturalNumber n = lq.get(0);      /* type safety error */

情况正好相反：您无法确定列表 lq 中有哪些类型的对象，因为它可能是对 List<Object> 的引用（尽管您总是可以这样做：

Object o = lq.get(0);

.) 但是，您可以确定无论实际的类型参数是什么，它都与添加 EvenNumbers:

一致

lq.add(new EvenNumber(12));

【讨论】：

【解决方案3】：

您不能添加到 ln，因为这可能会导致运行时错误。 C# 和 Scala 更好地适应所谓的协变/逆变，其中泛型参数始终用作输出/输入参数。 C#/Scala 会让你安全地向下/向上转换。集合和列表在输入和输出容量中都使用泛型参数，因此您不能安全地允许强制转换，因此即使在 C#/Scala 中这些类型也是不变的。

【讨论】：