JAVA 泛型中的通配符 T，E，K，V 傻傻分不清楚 ？

前言

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制容许开发者在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操做的数据类型被指定为一个参数。

泛型带来的好处

在没有泛型的状况的下，经过对类型 Object 的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要作显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型能够预知的状况下进行的。对于强制类型转换错误的状况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是自己就是一个安全隐患。

那么泛型的好处就是在编译的时候可以检查类型安全，而且全部的强制转换都是自动和隐式的。

public class GlmapperGeneric<T> {
        private T t;
    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
  
    public static void main(String[] args) {
        // do nothing
    }

  /**
    * 不指定类型
    */
  public void noSpecifyType(){
    GlmapperGeneric glmapperGeneric = new GlmapperGeneric();
    glmapperGeneric.set("test");
    // 须要强制类型转换
    String test = (String) glmapperGeneric.get();
    System.out.println(test);
  }

  /**
    * 指定类型
    */
  public void specifyType(){
    GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric();
    glmapperGeneric.set("test");
    // 不须要强制类型转换
    String test = glmapperGeneric.get();
    System.out.println(test);
  }
}
复制代码

上面这段代码中的 specifyType 方法中 省去了强制转换，能够在编译时候检查类型安全，能够用在类，方法，接口上。

泛型中通配符

咱们在定义泛型类，泛型方法，泛型接口的时候常常会遇见不少不一样的通配符，好比 T，E，K，V 等等，这些通配符又都是什么意思呢？

经常使用的 T，E，K，V，？

本质上这些个都是通配符，没啥区别，只不过是编码时的一种约定俗成的东西。好比上述代码中的 T ，咱们能够换成 A-Z 之间的任何一个 字母均可以，并不会影响程序的正常运行，可是若是换成其余的字母代替 T ，在可读性上可能会弱一些。一般状况下，T，E，K，V，？ 是这样约定的：

• ？ 表示不肯定的 java 类型
• T (type) 表示具体的一个java类型
• K V (key value) 分别表明java键值中的Key Value
• E (element) 表明Element

？ 无界通配符

先从一个小例子看起，

我有一个父类 Animal 和几个子类，如狗、猫等，如今我须要一个动物的列表，个人第一个想法是像这样的：

List<Animal> listAnimals
复制代码

可是老板的想法确实这样的：

List<? extends Animal> listAnimals
复制代码

为何要使用通配符而不是简单的泛型呢？通配符其实在声明局部变量时是没有什么意义的，可是当你为一个方法声明一个参数时，它是很是重要的。

static int countLegs (List<? extends Animal > animals ) {
    int retVal = 0;
    for ( Animal animal : animals )
    {
        retVal += animal.countLegs();
    }
    return retVal;
}

static int countLegs1 (List< Animal > animals ){
    int retVal = 0;
    for ( Animal animal : animals )
    {
        retVal += animal.countLegs();
    }
    return retVal;
}

public static void main(String[] args) {
    List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
     // 不会报错
    countLegs( dogs );
    // 报错
    countLegs1(dogs);
}
复制代码

当调用 countLegs1 时，就会飘红，提示的错误信息以下：

因此，对于不肯定或者不关心实际要操做的类型，可使用无限制通配符（尖括号里一个问号，即 <?> ），表示能够持有任何类型。像 countLegs 方法中，限定了上届，可是不关心具体类型是什么，因此对于传入的 Animal 的全部子类均可以支持，而且不会报错。而 countLegs1 就不行。

上界通配符 < ? extends E>

上届：用 extends 关键字声明，表示参数化的类型多是所指定的类型，或者是此类型的子类。

在类型参数中使用 extends 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的子类，这样有两个好处：

• 若是传入的类型不是 E 或者 E 的子类，编译不成功
• 泛型中可使用 E 的方法，要否则还得强转成 E 才能使用

private <K extends A, E extends B> E test(K arg1, E arg2){
    E result = arg2;
    arg2.compareTo(arg1);
    //.....
    return result;
}
复制代码

类型参数列表中若是有多个类型参数上限，用逗号分开

下界通配符 < ? super E>

下界: 用 super 进行声明，表示参数化的类型多是所指定的类型，或者是此类型的父类型，直至 Object

在类型参数中使用 super 表示这个泛型中的参数必须是 E 或者 E 的父类。

private <T> void test(List<? super T> dst, List<T> src){
    for (T t : src) {
        dst.add(t);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
    List<Animal> animals = new ArrayList<>();
    new Test3().test(animals,dogs);
}
// Dog 是 Animal 的子类
class Dog extends Animal {

}
复制代码

dst 类型 “大于等于” src 的类型，这里的“大于等于”是指 dst 表示的范围比 src 要大，所以装得下 dst 的容器也就能装 src 。

？ 和 T 的区别

？和 T 都表示不肯定的类型，区别在于咱们能够对 T 进行操做，可是对 ？ 不行，好比以下这种 ：

// 能够
T t = operate();

// 不能够
？ car = operate();
复制代码

简单总结下：

T 是一个 肯定的 类型，一般用于泛型类和泛型方法的定义，？是一个 不肯定 的类型，一般用于泛型方法的调用代码和形参，不能用于定义类和泛型方法。

区别1：经过 T 来 确保 泛型参数的一致性

// 经过 T 来 确保 泛型参数的一致性
public <T extends Number> void
test(List<T> dest, List<T> src)

//通配符是 不肯定的，因此这个方法不能保证两个 List 具备相同的元素类型
public void
test(List<? extends Number> dest, List<? extends Number> src)
复制代码

像下面的代码中，约定的 T 是 Number 的子类才能够，可是申明时是用的 String ，因此就会飘红报错。

不能保证两个 List 具备相同的元素类型的状况

GlmapperGeneric<String> glmapperGeneric = new GlmapperGeneric<>();
List<String> dest = new ArrayList<>();
List<Number> src = new ArrayList<>();
glmapperGeneric.testNon(dest,src);
复制代码

上面的代码在编译器并不会报错，可是当进入到 testNon 方法内部操做时（好比赋值），对于 dest 和 src 而言，就仍是须要进行类型转换。

区别2：类型参数能够多重限定而通配符不行

使用 & 符号设定多重边界（Multi Bounds)，指定泛型类型 T 必须是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子类型，此时变量 t 就具备了全部限定的方法和属性。对于通配符来讲，由于它不是一个肯定的类型，因此不能进行多重限定。

区别3：通配符可使用超类限定而类型参数不行

类型参数 T 只具备 一种 类型限定方式：

T extends A
复制代码

可是通配符 ? 能够进行 两种限定：

? extends A
? super A
复制代码

Class<T> 和 Class<?> 区别

前面介绍了 ？ 和 T 的区别，那么对于，Class<T> 和 <Class<?> 又有什么区别呢？
Class<T> 和 Class<?>

最多见的是在反射场景下的使用，这里以用一段发射的代码来讲明下。

// 经过反射的方式生成  multiLimit 
// 对象，这里比较明显的是，咱们须要使用强制类型转换
MultiLimit multiLimit = (MultiLimit)
Class.forName("com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit").newInstance();
复制代码

对于上述代码，在运行期，若是反射的类型不是 MultiLimit 类，那么必定会报 java.lang.ClassCastException 错误。

对于这种状况，则可使用下面的代码来代替，使得在在编译期就能直接 检查到类型的问题：

Class<T> 在实例化的时候，T 要替换成具体类。Class<?> 它是个通配泛型，? 能够表明任何类型，因此主要用于声明时的限制状况。好比，咱们能够这样作申明：

// 能够
public Class<?> clazz;
// 不能够，由于 T 须要指定类型
public Class<T> clazzT;
复制代码

因此当不知道定声明什么类型的 Class 的时候能够定义一 个Class<?>。

那若是也想 public Class<T> clazzT; 这样的话，就必须让当前的类也指定 T ，

public class Test3<T> {
    public Class<?> clazz;
    // 不会报错
    public Class<T> clazzT;
复制代码

小结

本文零碎整理了下 JAVA 泛型中的一些点，不是很全，仅供参考。若是文中有不当的地方，欢迎指正。

欢迎关注公众号 【码农开花】一块儿学习成长 我会一直分享Java干货，也会分享免费的学习资料课程和面试宝典 回复：【计算机】【设计模式】有惊喜哦