Wildcards
考虑编写例程以打印出集合中所有元素的问题。这是您使用较旧版本的语言(即 5.0 之前的版本)编写代码的方法:
void printCollection(Collection c) {
Iterator i = c.iterator();
for (k = 0; k < c.size(); k++) {
System.out.println(i.next());
}
}
这是天真的try使用泛型(和新的for
循环语法)编写它:
void printCollection(Collection<Object> c) {
for (Object e : c) {
System.out.println(e);
}
}
问题在于,这个新版本比旧版本有用得多。可以使用任何类型的集合作为参数来调用旧代码,而新代码仅使用Collection<Object>
,正如我们刚刚演示的那样,它不是所有集合的超类型!
那么,各种集合的超类型是什么?它被写为Collection<?>
(读作“未知集合”),即元素类型与任何内容匹配的集合。出于明显的原因,它被称为“通配符类型”。我们可以这样写:
void printCollection(Collection<?> c) {
for (Object e : c) {
System.out.println(e);
}
}
现在,我们可以使用任何类型的集合来调用它。请注意,在printCollection()
内部,我们仍然可以从c
中读取元素,并为其指定类型Object
。这始终是安全的,因为无论集合的实际类型如何,它都确实包含对象。但是向其中添加任意对象并不安全:
Collection<?> c = new ArrayList<String>();
c.add(new Object()); // Compile time error
由于我们不知道c
的元素类型代表什么,因此无法向其添加对象。 add()
方法采用E
类型的参数,即集合的元素类型。当实际类型参数为?
时,它代表某种未知类型。我们传递给add
的任何参数都必须是此未知类型的子类型。由于我们不知道是什么类型,因此无法传递任何内容。唯一的 exception 是null
,它是每种类型的成员。
另一方面,给定List<?>
,我们可以**调用get()
并利用结果。结果类型是未知类型,但我们始终知道它是一个对象。因此,将get()
的结果分配给Object
类型的变量或将其作为参数传递给Object
类型是安全的。
Bounded Wildcards
考虑一个简单的绘图应用程序,它可以绘制矩形和圆形等形状。为了在程序中表示这些形状,您可以定义这样的类层次结构:
public abstract class Shape {
public abstract void draw(Canvas c);
}
public class Circle extends Shape {
private int x, y, radius;
public void draw(Canvas c) {
...
}
}
public class Rectangle extends Shape {
private int x, y, width, height;
public void draw(Canvas c) {
...
}
}
这些类可以在画布上绘制:
public class Canvas {
public void draw(Shape s) {
s.draw(this);
}
}
任何工程图通常都会包含许多形状。假设它们表示为列表,则在Canvas
中有一个方法可以将它们全部绘制出来将很方便:
public void drawAll(List<Shape> shapes) {
for (Shape s: shapes) {
s.draw(this);
}
}
现在,类型规则说drawAll()
只能在正好Shape
的列表上调用:例如,不能在List<Circle>
上调用。不幸的是,因为所有方法所做的都是从列表中读取形状,因此也可以在List<Circle>
上调用它。我们 true 想要的是该方法可以接受任何类型的形状列表:
public void drawAll(List<? extends Shape> shapes) {
...
}
这里有一个很小但非常重要的区别:我们已将List<Shape>
类型替换为List<? extends Shape>
。现在drawAll()
将接受Shape
的任何子类的列表,因此我们现在可以根据需要在List<Circle>
上调用它。
List<? extends Shape>
是有界通配符的示例。 ?
代表未知类型,就像我们之前看到的通配符一样。但是,在这种情况下,我们知道该未知类型实际上是Shape
的子类型。 (注意:它本身可以是Shape
或某些子类;它不必从字面上扩展Shape
.)我们说Shape
是通配符的上限。
与往常一样,使用通配符的灵 Active 要付出一定的代价。这样做的代价是现在在该方法的主体中写入shapes
是非法的。例如,这是不允许的:
public void addRectangle(List<? extends Shape> shapes) {
// Compile-time error!
shapes.add(0, new Rectangle());
}
您应该能够弄清楚为什么不允许上面的代码。 shapes.add()
的第二个参数的类型是? extends Shape
-Shape
的未知子类型。因为我们不知道它是什么类型,所以我们不知道它是否是Rectangle
的超类型;它可能是也可能不是这样的超类型,因此在其中传递Rectangle
是不安全的。
有界通配符只是处理 DMV 将其数据传递给人口普查局的示例所需要的。我们的示例假设数据是通过从名称(以字符串 表示)到人(由诸如Person
之类的引用类型或其诸如Driver
之类的引用类型表示)的 Map 来表示的。 Map<K,V>
是带有两个类型参数的泛型类型的示例,它们表示 Map 的键和值。
同样,请注意形式类型参数的命名约定-K
表示键,V
表示值。
public class Census {
public static void addRegistry(Map<String, ? extends Person> registry) {
}
...
Map<String, Driver> allDrivers = ... ;
Census.addRegistry(allDrivers);