List<?>和List<T>的区别？

冷不防 2022-06-05 10:58 190阅读 0赞

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List<T>和List<?>的区别，这问的有点含糊。我想题主是想问类型参数“<T>”和无界通配符“<?>”的区别吧？

讨论“<T>"和"<?>" ，首先要区分开两种不同的场景：

1.  第一，声明一个泛型类或泛型方法。
2.  第二，使用泛型类或泛型方法。

类型参数“<T>”主要用于第一种，声明泛型类或泛型方法。  
无界通配符“<?>”主要用于第二种，使用泛型类或泛型方法。

> 1. <T>声明泛型类的类型参数

List<T>最应该出现的地方，应该是定义一个泛型List容器。但List是库里自带的容器，看看ArrayList的源码头一行：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.o.Serializable {
           
        ... ...
    }

ArrayList<E>中的“E”也是类型参数。只是表示容器中元素Element的时候，习惯用“E”。换一个简单的例子，我们自己定义一个新泛型容器叫Box<T>。

class Box<T>{
           
        private T item1;
        private T item2;
    }

为什么这里要用类型参数？因为这是一种”约束“，为了保证Box里的item1, item2都是同一个类型T。Box<String>，代表两个item都是String。Box<Integer>里两个item都是Integer。

List容器库里都帮我们写好了，所以我们是不会去定义List<T>的。

那什么时候会出现List<T>？有几种情况，

要么是作为泛型类的成员字段或成员方法的参数间接出现。还是刚才Box<T>的例子，

class Box<T>{
           
        private List<T> item;
        public List<T> get(){
           return item;}
        public void set(List<T> t){
           item=t;}
    }

现在Box类里有三个地方出现了List<T>：

1.  成员字段item的类型
2.  get( )方法的返回值
3.  set( )方法的参数

这里写成List<T>为了表示和Box<T>类型参数保持一致。

> 2. <T>声明泛型方法

另外一种会出现List<T>的地方是泛型方法。比如Function类的reduce是个静态泛型方法，负责对列表里的所有元素求和。这里的List<T>出现在参数，函数返回值和函数内部，也是为了保持泛型类型的一致性。

class Fuction{
           
        public static <T> List<T> reduce(List<T> list){
           
            //...do something
        }
    }

> 3. 无界通配符<?>不能当“类型参数”用

反观List<?>，首先要明确通配符不能拿来声明泛型。像下面这样用通配符"?"来表示类型参数的约束是肯定不行的。

//Error Example
    class Box<?>{
           
        private ? item1;
        private ? item2;
    }

所以 通配符是拿来使用定义好的泛型的。比如声明List容器的一个实例对象。

List<?> list = new ArrayList<String>();

> 4. <?>的各种坑

但 List<?>这个写法非常坑。因为，这时候通配符会捕获具体的String类型，但编译器不叫它String，而是起个临时的代号，比如”CAP\#1“。所以以后再也不能往list里存任何元素，包括String。唯一能存的就是null。

List<?> list = new ArrayList<String>();
    
    list.add("hello");    //ERROR
    list.add(111);    //ERROR
    
    //argument mismatch; String cannot be converted to CAP#1
    //argument mismatch; int cannot be converted to CAP#1

另外如果拿List<?>做参数，也会有奇妙的事情发生。还是刚才Box<T>的例子，有get()和set()两个方法，一个存，一个取。

class Box<T>{
           
        private List<T> item;
        public List<T> get(){
           return item;}
        public void set(List<T> t){
           item=t;}
        //把item取出来，再放回去
        public void getSet(Box<?> box){
           box.set(box.get());}    //ERROR
    }

新的getSet()方法，只是把item先用get()方法读出来，然后再用set()方法存回去。按理说不可能有问题。实际运行却会报错。

error: incompatible types: Object cannot be converted to CAP#1

原因和前面一样，通配符box<?>.set()的参数类型被编译器捕获，命名为CAP\#1，和box<?>.get()返回的Object对象无法匹配。

解决方法，是要给getSet()方法写一个 辅助函数，具体原理可以去查《Java核心技术-卷1》，泛型这章，或者《Java编程思想》。都有讲。

class Box<T>{
           
        private List<T> item;
        public List<T> get(){
           return item;}
        public void set(List<T> t){
           item=t;}
        //helper()函数辅助getSet()方法存取元素
        public void getSet(Box<?> box){
           helper(box);}
        public <V> void helper(Box<V> box){
           box.set(box.get());}
    }

> 5. 有界通配符<? extends XXX>，<? super XXX>

实际更常用的是<? extends XXX>或者<? super XXX>两种，带有上下界的通配符。关于这两种情况可以参考另一个回答：  
[Java 泛型 <? super T> 中 super 怎么 理解？与 extends 有何不同？ - 胖胖的回答][Java _ _ super T_ _ super _ _ extends _ -]

[Java _ _ super T_ _ super _ _ extends _ -]: https://www.zhihu.com/question/20400700/answer/117464182