Java泛型通配符入门教程

Java泛型是JDK5中引入的一个新特性，泛型提供了编译是类型安全检测机制，这个机制允许开发者在编译是检测非法类型。泛型的本质就是参数化类型，就是在编译时对输入的参数指定一个数据类型。

泛型带来的好处：

1.类型安全：编译是检查类型是否匹配，避免了ClassCastexception的发生。

2.消除代码强制类型转换：减少了一些类型转换操作。

3.代码复用：可以支持多种数据类型，不要重复编写代码，例如：我们常用的统一响应结果类。

4.增强可读性：通过类型参数就直接能看出要填入什么类型。

第1分钟：为什么需要通配符？

假设你有一个方法要打印所有类型的List：

// 只能打印List<String>
void print(List<String> list) { ... } 

// 想要打印 List<String>, List<Integer>, List<Fruit>...

通配符就是解决"我需要一个能装任何类型的List"这个问题。

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第2分钟：三种通配符，记住这个表格

通配符	通俗叫法	你能做什么	你不能做什么
List<?>	无界通配符	只读 ，只能当Object用	什么都加不了 （除了null）
List<? extends Apple>	上界通配符	只读 ，拿出来就是Apple	什么都加不了 （除了null）
List<? super Apple>	下界通配符	只写 ，能加Apple和它的子类	读出来只能当Object用

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"上界"和"下界"？

想象类型层次图 ，越往上越抽象（Object在顶端）：

        Object (顶层)
          ↑
       Fruit
       ↑   ↑
    Apple Orange
      ↑
   RedApple

第3分钟：三个核心规则（背下来！）

规则1: ? extends ------ 只能读，不能写

List<? extends T> 是生产者，因为它"吐"数据

List<? extends Apple> basket = new ArrayList<RedApple>();
Apple a = basket.get(0);      // ✅ 拿出来一定是Apple
basket.add(new Apple());      // ❌ 编译错误！
// basket可能是List<RedApple>，你加Apple进去不安全

记住 ：extends = 往外取（extends → extract）

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规则2: ? super ------ 只能写，不能读（精确读取）

List<? super T> 是消费者，因为它"吃"数据

List<? super Apple> basket = new ArrayList<Fruit>();
basket.add(new Apple());      // ✅ 安全，Apple是Fruit的子类
basket.add(new RedApple());   // ✅ 安全，RedApple是Apple的子类
Apple a = basket.get(0);      // ❌ 编译错误！
// basket可能是List<Object>，拿出来可能是任何东西

记住 ：super = 往里放（super → supply）

List<? super Apple>可能是 List<Apple> 或者 List<Fruit> List<Object>。因为不确定，所以我往里面放元素时候，只能放Apple 或者子类RedApple。如果我往里面放Fruit元素，可能它实际是List这个时候就有问题

关键点 ：因为不确定 它到底是哪种，编译器必须保证所有可能的情况都类型安全。

为什么能放 Apple 或 RedApple（子类）？

• 如果实际是 List<Apple>：直接匹配
• 如果实际是 List<Fruit>：Apple 是 Fruit 的子类，可以向上转型安全放入
• 如果实际是 List<Object>：任何对象都可以放入

无论哪种情况，放 Apple 或 RedApple 都100%安全。

总结：? super Apple 的消费者视角，就是------我只接收 Apple 家族的食物，其他一律不行。

规则3: <?> ------ 只能读，且只能当Object用

List<?> 是 List<? extends Object> 的语法糖！

List<?> basket = new ArrayList<String>();
Object o = basket.get(0);     // ✅ 只能当Object
basket.add("hello");          // ❌ 编译错误！
// 编译器完全不知道?是什么，什么都不让加

记住 ：? = 彻底只读

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第4分钟：什么时候用哪个？（PECS原则）

• P roducer Extends（生产者用extends）

• 你的方法从List里拿数据用 → ? extends T

• 示例：遍历、读取、计算

• C onsumer Super（消费者用super）

  • 你的方法往List里放数据 → ? super T
  • 示例：填充、添加、写入

快速判断 ：看方法里get()多还是add()多？

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第5分钟：新手最容易踩的坑

// ❌ 错误：想同时读写
void badMethod(List<? extends Apple> list) {
    list.add(list.get(0)); // 编译错误！
}

// ✅ 正确：根据需求选择
void readMethod(List<? extends Apple> list) { /* 只读 */ }
void writeMethod(List<? super Apple> list) { /* 只写 */ }

终极口诀：

上界Stream流，下界Collect收

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课后作业（5秒钟自测）

这个方法该用什么通配符？

void copy(List<___> src, List<___> dest) {
    dest.add(src.get(0)); // 从src读，往dest写
}

答案：src用? extends T，dest用? super T。这就是Collections.copy()的签名！

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恭喜你，入门了！ 记住那个表格和PECS，剩下的就是多写代码。