Java泛型中的通配符

向右看齐 2024-04-06 10:06 89阅读 0赞

**目录**

一、通配符类型是什么？

二、通配符类型怎么用?

<1> 通配符的分类

1) 通配符的子类限定

2) 通配符的父类限定

三、总结

--------------------

今天我们来聊一聊Java中的通配符~

由于严格的泛型类型让程序员使用起来并不是那么方便，Java设计者于是就设计了一种巧妙并且安全的解决方案——**通配符类型( ? )**

## 一、通配符类型是什么？ ##

**通配符类型，允许参数发生变化，用 ? 表示**

**? ： 表示不确定的 Java 类型，是通配符类型，代表所有类型且不会进行类型推断**

## **二、通配符类型怎么用?** ##

### **<1> 通配符的分类** ###

**① 通配符的子类型限定：? extends 父类( 超类 )**

**② 通配符的超类型限定：? super 子类( 基类 )**

**③ 无限定通配符：类名<?>**

**我们先谈谈①和②，**当我们看到名称之后，就应该会想到这应该跟子类和父类息息相关，所以我们这里创建一下子类和父类。当然，肯定也少不了泛型类。

**Ⅰ、Person类**

public class Person {
        private String name;
        private int age;
    
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }

**Ⅱ、Student类**

public class Student extends Person{
        private String grade;
    
        public Student(String name, int age, String grade) {
            super(name, age);
            this.grade = grade;
        }
    
        public String getGrade() {
            return grade;
        }
    
        public void setGrade(String grade) {
            this.grade = grade;
        }
    }

**Ⅲ、MiddleStudent类**

public class MiddleStudent extends Student{
        private int rollNumber;
    
        public MiddleStudent(String name, int age, String grade, int rollNumber) {
            super(name, age, grade);
            this.rollNumber = rollNumber;
        }
    
        public int getRollNumber() {
            return rollNumber;
        }
    
        public void setRollNumber(int rollNumber) {
            this.rollNumber = rollNumber;
        }
    }

**创建完成子类和父类后，我们自定义一个简单泛型类——Pair类**

public class Pair<T>{
        private T first;
        private T second;
    
        public Pair() {
            first = null;
            second = null;
        }
    
        public Pair(T first, T second) {
            this.first = first;
            this.second = second;
        }
    
        public T getFirst() {
            return first;
        }
    
        public void setFirst(T first) {
            this.first = first;
        }
    
        public T getSecond() {
            return second;
        }
    
        public void setSecond(T second) {
            this.second = second;
        }
    }

接下来，我们就定义方法去**测试通配符的子类限定和通配符的父类限定，看看这两者有着什么不同？**

#### **1) 通配符的子类限定** ####

**测试样例—get方法**

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Student s1 = new Student("子类1", 18, "小学");
            Student s2 = new Student("子类2", 19, "初中");
            Pair<Student> studentPair = new Pair<>(s1, s2);
            toDoTest01(studentPair);
        }
    
        public static void toDoTest01(Pair<? extends Person> p) {
            Person s1 = p.getFirst();
            Person s2 = p.getSecond();
            System.out.println("Student1: " + s1 + ", Student1-Name: " + s1.getName() + ", Student1-Age: " + s1.getAge());
            System.out.println("Student2: " + s2 + ", Student2-Name: " + s2.getName() + ", Student2-Age: " + s2.getAge());
        }
    }

**测试结果—get方法**

Student1: Test.Demo01.Student@4554617c, Student1-Name: 子类1, Student1-Age: 18
    Student2: Test.Demo01.Student@74a14482, Student2-Name: 子类2, Student2-Age: 19

**说明：通配符的子类限定时，编译器只需要知道是父类的某个子类型，但是并不知道具体是什么类型，将getFirst的返回值赋值给父类引用，是没有问题的！简单来说就是带有子类型限定的通配符允许我们读取一个泛型对象。**

**测试样例—set方法**

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Student s1 = new Student("子类1", 18, "小学");
            Student s2 = new Student("子类2", 19, "初中");
            Pair<Student> studentPair = new Pair<>(s1, s2);
            toDoTest01(studentPair);
        }
    
        public static void toDoTest01(Pair<? extends Person> p) {
             Student student = new Student("张三", 18, "高中");
             Person s = p.setFirst(student);
        }
    }

![7b2e4fa53a7f4b4bbfde10cc03474587.png][]**报错的原因： 是因为编译器只需要知道是父类的某个子类型，但是并不知道具体是什么类型，所以编译器拒绝传递任何特定的类型参数。**

#### **2) 通配符的父类限定** ####

**测试样例—get方法**

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Person p1 = new Person("父类1", 30);
            Person p2 = new Person("父类2", 31);
            Pair<Person> personPair = new Pair<>(p1, p2);
            toDoTest02(personPair);
        }
    
        public static void toDoTest02(Pair<? super Student> s) {
            System.out.println("s: " + s);
            Object p1 = s.getFirst();
            Object p2 = s.getSecond();
            System.out.println("p1: " + p1);
            System.out.println("p2: " + p2);
        }
    }

**测试结果—get方法**

s: Test.Demo01.Pair@4554617c
    p1: Test.Demo01.Person@74a14482
    p2: Test.Demo01.Person@1540e19d

![601d8fed1ed743658a0ae2949665a744.png][]

**并没有 getName( )，getAge( ) 方法，由于不能保证返回类型，所以只能将返回的类型赋值为Object 类型的对象变量，无法调用get方法。**

**测试样例—set方法**

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Person p1 = new Person("父类1", 30);
            Person p2 = new Person("父类2", 31);
            Pair<Person> personPair = new Pair<>(p1, p2);
            toDoTest02(personPair);
        }
    
        public static void toDoTest02(Pair<? super Student> s) {
            Student student = new Student("张三", 18, "高中");
            MiddleStudent middleStudent = new MiddleStudent("小明", 10, "小学", 1001);
            // Person person = new Person("李四", 30);
            s.setFirst(student);
            s.setSecond(middleStudent);
            // s.setFirst(person);
        }
    }

![4664d0fb6e4f4081979792f5a101044a.png][]

**由于编译器无法知道 setFirst( ) 方法的具体类型，所以不能接受参数类型父类—Person类的调用，只能传递参数为子类—Student类，或者某个子类型对象—MiddleStudent类**

## **三、总结** ##

**简单来说，带有超类型限定的通配符允许你写入一个泛型对象，而带有子类限定的通配符允许你读取一个泛型对象。**

**这里我们在 ③无限定通配符 不做过多赘述，例如：Pair<?>**

**类型 参数类型 Pair<?> 只能调用getFirst方法，getFirst( )方法的返回值也只能赋值给Object，并且setFirst( )方法不能被调用，甚至不能用Object方法调用。**

[7b2e4fa53a7f4b4bbfde10cc03474587.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/06/f56b9469a8994717b03c435204b676cb.png
[601d8fed1ed743658a0ae2949665a744.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/06/0e7413b9f88e4956b3a187857577f576.png
[4664d0fb6e4f4081979792f5a101044a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/06/15e21436ad8d4afcb0899e9562748001.png