泛型extends和super的区别

在 Java 泛型中，extends 和 super 是用于限定类型边界的两个关键字。它们的核心区别在于‌限定的方向‌（上界 vs 下界）以及由此决定的‌读写权限‌（Producer vs Consumer）。

理解这一区别的最佳方式是遵循 ‌PECS 原则‌：‌P‌roducer-‌E‌xtends, ‌C‌onsumer-‌S‌uper。

核心对比总结
详细解析：<? extends T> (上界)
‌定义‌：表示未知的具体类型，但该类型必须是 T 或者 T 的子类。

‌为什么只能读（Producer）？‌

假设你有一个 List<? extends Number>，它可能实际上是 List，也可能是 List。

‌读取安全‌：无论它是 Integer 还是 Double，它们都是 Number 的子类。因此，当你从中取出元素时，你可以安全地将其视为 Number 类型。

‌写入不安全‌：如果你尝试 list.add(1) (Integer)，但实际列表是 List，就会破坏类型安全。反之亦然。因为编译器无法确定具体的子类类型，所以禁止添加任何非 null 元素。

代码示例：

java 复制代码

public void processNumbers(List<? extends Number> list) {
    // ✅ 安全读取：所有元素至少是 Number
    for (Number num : list) {
        System.out.println(num.doubleValue());
    }
    
    // ❌ 编译错误：不能确定具体类型，禁止添加
    // list.add(1); 
}

详细解析：<? super T> (下界)
‌定义‌：表示未知的具体类型，但该类型必须是 T 或者 T 的父类。

‌为什么只能写（Consumer）？‌

假设你有一个 List<? super Integer>，它可能实际上是 List，List 或 List。

‌写入安全‌：无论列表的具体类型是什么，它一定是 Integer 的父类（或本身）。因此，向其中添加 Integer 对象永远是安全的（Integer 可以向上转型为 Number 或 Object）。

‌读取受限‌：当你从列表中取出元素时，编译器只知道它是 Integer 的某个父类。可能是 Integer，也可能是 Number，甚至是 Object。为了类型安全，编译器只能保证取出的对象是 Object 类型，无法直接当作 Integer 使用。

‌代码示例‌：

java 复制代码

public void addIntegers(List<? super Integer> list) {
    // ✅ 安全写入：Integer 可以存入 Integer, Number, Object 列表
    list.add(10);
    list.add(20);
    
    // ⚠️ 读取受限：只能当作 Object 读取
    Object obj = list.get(0); 
    // ❌ 编译错误：不能保证取出的就是 Integer
    // Integer num = list.get(0); 
}

PECS 原则实战应用
PECS 原则帮助你在设计 API 时决定使用哪种通配符：

‌如果你需要从参数中获取数据（生产数据）‌，使用 extends。

例如：Collections.max(Collection<? extends T>) ------ 它需要遍历集合并比较元素，不需要修改集合。

‌如果你需要向参数中放入数据（消费数据）‌，使用 super。

例如：Collections.copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) ------ 目标列表 dest 需要接收来自源列表的数据，所以是消费者，用 super；源列表 src 提供数据，所以是生产者，用 extends。

常见误区澄清

‌ vs <? extends Number>‌：

用在‌类或方法定义‌中，表示一个确定的但未知的类型 T。在方法内部，你可以既读又写（只要类型一致），因为 T 是固定的。
<? extends Number> 用在‌变量声明或方法参数‌中，表示一个未知的类型范围。它主要用于提高 API 的灵活性，允许传入更多类型的实参，但牺牲了读写能力。 ‌null 的特殊性‌： null 是所有引用类型的成员。因此，无论是 extends 还是 super，都可以向集合中添加 null。总结口诀 ‌Extends 上界，只读不写‌（因为不知道具体是哪个子类，怕写错）。 ‌Super 下界，只写不读‌（因为不知道具体是哪个父类，读出来只能用 Object）。