Java泛型的应用

╰半夏微凉° 2022-06-15 04:52 146阅读 0赞

在观察Java源码的时候，发现了这么一个写法T extends Comparable<? super T>。不禁纳闷为什么要这么写呢？有什么好处吗，extends和super在这里的作用着实让人有点不清楚。

接下来，我将结合代码跟大家分享一下我关于这里泛型应用的看法。

1.<T extends Comparable<? super T>>代表什么意思

*  大家可以明白的是这里应用到了Java的泛型，那么首先向大家说明一下这里extends的作用

extends后面跟的类型，如<任意字符 extends 类/接口>表示泛型的上限。示例代码如下：

![Java泛型的应用][Java]

*  在理解了extends所表示的泛型的上限后，接下来介绍一下super的作用，它与extends相反，表示的是泛型的下限。
 *  所以结合上述两点，我们来分析一下这句话整体代表什么意思。首先，extends对泛型上限进行了限制即T必须是Comparable<? super T>的子类，然后<? super T>表示Comparable<>中的类型下限为T！

2. <T extends Comparable<T>> 和 <T extends Comparable<? super T>> 有什么不同

接下来我们通过对比，使得大家对为何要这样编写代码有更加深刻的印象。

*  <T extends Comparable<T>>

它代表的意思是：类型T必须实现`Comparable`接口，并且这个接口的类型是T。这样，T的实例之间才能相互比较大小。这边我们以Java中GregorianCalendar这个类为例。

代码如下所示：

![Java泛型的应用][Java 1]

这里编译报错，因为这里的<T extends Comparable<T>>相当于<GregorianCalendar extends Comparable<GregorianCalendar>>,但是GregorianCalendar中并没有实现Comparable<GregorianCalendar>，而是仅仅持有从Calendar继承过来的Comparable<Calendar>，这样就会因为不在限制范围内而报错。

*  <T extends Comparable<? super T>>

它代表的意思是：类型T必须实现`Comparable`接口，并且这个接口的类型是T或者是T的任一父类。这样声明后，T的实例之间和T的父类的实例之间可以相互比较大小。同样还是以GregorianCalendar为例。代码如下所示：

![Java泛型的应用][Java 2]

此时编译通过，这里可以理解为<GregorianCalendar extends Comparable<Calendar>>！因为Calendar为GregorianCalendar 的父类并且GregorianCalendar 实现了Comparable<Calendar>,具体可以在API中进行查看！

3.　实例代码演示

代码如下所示：

![Java泛型的应用][Java 3]

![Java泛型的应用][Java 4]

上面的代码包括三个类：

1. Animal实现了Comparable<Animal>接口，通过年龄来比较实例的大小

2. Dog从Animal继承，为其子类。

3. Test类中提供了两个排序方法和测试用的main()方法：

*  mySort1()使用<T extends Comparable<T>>类型参数
 *  mySort2()使用<T extends Comparable<? super T>>类型参数
 *  main()测试方法。在这里将分别创建Animal和Dog两个序列，然后调用排序方法对其进行测试。

3.1　对mySort1()进行测试，main方法代码如下所示：

![Java泛型的应用][Java 5]

结果编译出错，报错信息为：

![Java泛型的应用][Java 6]

mySort1() 方法的类型参数是<T extends Comparable<T>>，它要求的类型参数是类型为T的Comparable。

如果传入的是List<Animal>程序将正常执行，因为Animal实现了接口Comparable<Animal>。

但是，如果传入的参数是List<Dog>程序将报错，因为Dog类中没有实现接口Comparable<Dog>，它只从Animal继承了一个Comparable<Animal>接口。

注意：animals list中实际上是包含一个Dog实例的。如果碰上类似的情况（子类list不能传入到一个方法中），可以考虑把子类实例放到一个父类 list 中，避免编译错误。

3.2　对mySort12()进行测试，main方法代码如下所示：

![Java泛型的应用][Java 7]

这时候我们发现该程序可以正常运行。它不但能够接受Animal implements Comparable<Animal>这样的参数，也可以接收：Dog implements Comparable<Animal>这样的参数。

3.3　是否可以通过将Dog实现Comparable<Dog>来解决问题？

由分析可得程序出现问题是因为Dog类没有实现接口Comparable<Dog>，那么我们能否将该类实现接口Comparable<Dog>来解决问题呢？

代码如下所示：

![Java泛型的应用][Java 8]

结果程序编译报错，错误信息如下所示：

![Java泛型的应用][Java 9]

意义是Dog类已经从Animal中继承了Comparable该接口，无法再实现一个Comparable。

若子类需要使用自己的比较方法，则需要重写父类的public int CompareTo(Animal other)方法。

4. 总结

对Animal/Dog这两个有父子关系的类来说：<T extends Comparable<? super T>>可以接受List<Animal>，也可以接收 List<Dog> 。而<T extends Comparable<T>>只可以接收 List<Animal>所以，<T extends Comparable<? super T>>这样的类型参数对所传入的参数限制更少，提高了 API 的灵活性。总的来说，在保证类型安全的前提下，要使用限制最少的类型参数

[Java]: /images/20220615/da5a791daea54f2c8d663f9400bdac7e.png
[Java 1]: http://p3.pstatp.com/large/22c800000f737de38c2b
[Java 2]: http://p3.pstatp.com/large/213f0002df1bbd264734
[Java 3]: http://p3.pstatp.com/large/22c70001f9e79bac1612
[Java 4]: /images/20220615/7863d1785c374ccaa4d7138345db25f3.png
[Java 5]: http://p3.pstatp.com/large/212d0002c7a8f8b56abb
[Java 6]: http://p3.pstatp.com/large/212d0002c7c0ffda29ad
[Java 7]: http://p3.pstatp.com/large/22c70001fb77d1901eee
[Java 8]: http://p3.pstatp.com/large/213900000d5d4bef157d
[Java 9]: http://p3.pstatp.com/large/213a0003d7c3e6d3dd02