Question

为什么这些声明在Java中无效？

List<Number> test = new ArrayList<? extends Number>();
List test = new ArrayList<? extends Number>();

我们不允许在实例化期间使用通配符。如果通配符仅用于将它们传递给方法？

和List<Object> test = new ArrayList<Integer>();是非法的，因为泛型不协变正确吗？

Answer 1

?通配符表示“未知”而不是“任何”。实例化一个未知内容的新容器没有任何意义，你会把它放在那里？它真的无法用于任何事情！

所以声明new ArrayList<? extends Number>()意味着“某些特定的东西可以扩展数字，但我不知道是什么。”它不意味着“任何扩展数字的东西。”
您为其分配的List<Number>将允许将Double和Integer添加到其中，但List<? extends Number>的实际内容可能是Float！（或其他任何东西。）如果通配符作为“任何”工作，请考虑此代码中会发生什么：

    List<Integer> listInteger = new ArrayList<Integer>();
    listInteger.add(Integer.valueOf(1));
    List<? extends Number> listWildCard = listInteger;
    listWildCard.add(Double.valueOf(1.0)); //This does not compile
    Integer integer = listInteger.get(1);//because this would throw a ClassCastException

关于你的第二个例子的脚注：使用原始类型调用声明没有类型参数的参数化类型。这被认为是编程错误。语法是合法的，因此在java 5之前编写的代码仍然可以编译。如果你的场景与java之前的版本不兼容，那就不要这样做了。

Answer 2

要理解为什么不允许创建通配符参数化类型的对象，必须首先了解通配符参数化类型的用法。

为什么选择通配符？

正如您已经知道Java泛型是不变的。所以List<Number>不是List<Integer>的超类，即使它们的类型参数是协变的。那么，如果你想在泛型中也有这样的行为，比如同一个引用指向不同的对象呢？那个多态的东西，正如你所说的那样。如果您希望单个List引用引用Integer，Float或Double列表，该怎么办？

拯救的通配符：

使用通配符，您可以实现上述行为。因此，List<? extends Number>可以引用List<Integer>，List<Double>等。因此，以下声明有效：

List<? extends Number> numbers = new ArrayList<Integer>();
numbers = new ArrayList<Double>();
numbers = new ArrayList<Float>();
numbers = new ArrayList<String>();  // This is still not valid (you know why)

那么我们在这里改变了什么？只是numbers的引用类型。请注意，Java中引入了泛型，用于执行更强大的编译时检查。因此，主要是编译器的工作是确定参数化类型的声明是否符合规则。如果没有通配符，编译器会显示List<Number>引用List<Integer>的错误。

因此，通配符只是将行为等协方差引入泛型的一种方法。通过使用通配符，可以增加灵活性，或者可以说减少编译器强制执行的限制。 List<? extends Number>引用告诉编译器该列表可以引用Number的列表或Number _{的任何子类型（当然，也有较低的有界通配符。但这不是这里的要点。它们之间的差异已经在SO上的许多其他答案中讨论过了。）}。

您将在方法参数中看到的通配符参数化类型的主要用途，您希望为单个方法参数传递泛型类型的不同实例：

// Compiler sees that this method can take List of any subtype of Number
public void print(List<? extends Number> numbers) {
    // print numbers
}

但是在运行时，为了创建一个对象，你必须给出一个具体的类型。通配符 - 有界或无界，不是具体类型。 ? extends Number可能意味着Number的子类型。那么在创建List时，您期望创建哪种类型的List<? extends Number>？您可以将此案例视为无法实例化interface的原因。因为它们不仅仅是具体的。

有一种解决方法。真的？

虽然这是非法的，但您会惊讶地发现有一种解决方法，如 - Java Generics FAQs中所述。但我真的不认为你会需要它。

Answer 3

实例化参数化类时，参数必须是某种已知的具体类型。即使使用?，它也可以是参数化类，但出于推理的原因，它必须是具体的。例如。这是一个有效的声明：new ArrayList<List<?>>();

这里的技巧是在签名的参数中使用type参数的方法要求参数的类型是下限。也就是说，您传入的任何参数都可以强制转换为参数类型。例如：

public void fillUp(List<? super T> param)

fillUp方法接受一个集合并用T类型对象填充它。 param列表必须能够处理T对象，因此声明列表可以包含T的祖先类型，T可以安全地转换为类型。如果T不是具体类型，例如? extends Number，那么就不可能准确定义T的所有祖先。

Answer 4

这不是一个有效的声明，因为它不是一个已知的类型。你没有在这里指定一个完整的类型。 new ArrayList<Number>可以通过子类型接受任何扩展Number的内容，因此您对? extends Foo的使用不是有效需求。

List<Number>可以接受Integer，Long等。除了? super Foo或List之外，没有办法等同于List<Object>，因为它在语义上毫无意义{{1}}有一个奇怪的人为限制。

Answer 5

您当前的定义不正确，泛型类型在两侧应该相同或者应该具有继承关系。

Answer 6

Java泛型不是协变的。例如，请参阅Brian Goetz撰写的文章Java theory and practice: Generics gotchas。你的第一个例子有两个问题。首先，当您实例化一个类型时，必须完全指定它（包括任何类型参数）。其次，类型参数必须与左侧完全匹配。

关于类型协方差（或缺乏协方差），这也是不合法的：

List<Number> test = new ArrayList<Integer>();

尽管Integer延伸Number。这也解释了为什么第二个例子是非法的。原始类型与将类型参数绑定到Object或多或少相同，因此它类似于：

List<Object> test = new ArrayList<Integer>();

再次失败，因为泛型不是协变的。

至于为什么必须完全指定类型参数，Java Language Specification, §8.1.2解释了这个概念：

泛型类声明定义了一组参数化类型（第4.5节），每个类型参数通过类型参数调用一个。

您只能实例化实际类型。只要泛型类型的类型参数未绑定，泛型类型本身就是不完整的。您需要告诉编译器正在实例化哪个特定的参数化类型（在泛型类定义的集合中）。

至于为什么泛型不是协变的，这是为了防止以下类型的错误：

List<Integer> iTest = new ArrayList<Integer>();
List<Number> test = iTest;
test.add(Double.valueOf(2.5));
Integer foo = iTest.get(0); // Oops!

Answer 7

不要对Java继承概念和Java通用概念的通配符（例如？here）syntex感到困惑。两者都不相同，并且任何继承规则都不适用于java泛型概念。

因此Number与? extends Number

不同

请注意，Java Generic通配符旨在告诉编译器有关预期的对象使用情况。在运行时，它根本不存在！

如果你在java中看到泛型只是一种防止你犯错误的工具，你就不应该理解这个概念。

我们是否允许在实例化期间使用通配符

7 个答案:

为什么选择通配符？

拯救的通配符：

有一种解决方法。真的？