java泛型的一些介绍

一、泛型类
创建一个泛型类，是指明该类持有一个泛型

   static class Test<T> {  
        private T ob; // 定义泛型成员变量  
        public Test(T ob) {  
            this.ob = ob;  
        }  
        public T getOb() {  
            return ob;  
        }  
        public void setOb(T ob) {  
            this.ob = ob;  
        }  
        public void showType() {  
            System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());  
        }  
    }  

实例化一个泛型，可以可以自己选择T的类型

@org.junit.Test  
    public void testfx() {  
        // 定义泛型类Gen的一个Integer版本  
        Test<Integer> intOb = new Test<>(88);  
        List l  = new ArrayList();  
        intOb.showType();  
        int i = intOb.getOb();  
        System.out.println("value= " + i);  
        System.out.println("----------------------------------");  
        // 定义泛型类Gen的一个String版本  
        Test<String> strOb = new Test<>("Hello Gen!");  
        strOb.showType();  
        String s = strOb.getOb();  
        System.out.println("value= " + s);  
    }  

也可以使用extends限制传入的泛型的类型

//使用extends限制传入的类型  
    static class CollectionGenTest<T extends Collection> {  
        private T x;  
        public CollectionGenTest(T x) {  
            this.x = x;  
        }  
        public T getX() {  
            return x;  
        }  
        public void showType() {  
            System.out.println("T的实际类型是: " + x.getClass().getName());  
        }  
        public void setX(T x) {  
            this.x = x;  
        }  
    }  

这里设计了好几种不同的实例化过程，反正挺奇怪的

@org.junit.Test  
    public void testextends() {  
        String[] stringArray = { "a", "b", "c", "d", "e" };  
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>(Arrays.asList(stringArray));  

        //传入的类型指定可以在引用类型里面指定，  
        CollectionGenTest<ArrayList> listTest= null;  
        listTest = new CollectionGenTest<>(arrayList);  
        listTest.showType();  
        ArrayList arrayList1 = listTest.getX();  
        arrayList1.forEach(System.out::print);  
        System.out.println();  

        //瞎指名也可以这是为什么  
//        CollectionGenTest<LinkedList> listTest1 = null;  
//        listTest1=new CollectionGenTest(arrayList);  
//        LinkedList arrayList2 = listTest1.getX();//此处取出来的是LinkedList，并在运行时出错  
//        arrayList2.stream().forEach(System.out::print);  

        //如果不在引用类型里面指明T的类型的话，会使用extends后面的Collection作为默认类型,取出来的也是Collection  
        //实例化的类型不会被接受  
        CollectionGenTest listTest2 = null;  
        listTest2=new CollectionGenTest<ArrayList>(arrayList);  
        //listTest2.getX()返回的是collection类  
        ArrayList arrayList3 = new ArrayList(listTest2.getX());  
        listTest2.showType();  
        arrayList3.forEach(System.out::print);  
    }  

虽然Java泛型简单的用 extends 统一的表示了原有的 extends 和 implements 的概念，但仍要遵循应用的体系，Java 只能继承一个类，但可以实现多个接口， 所以你的某个类型需要用 extends 限定，且有多种类型的时候，只能存在一个是类，并且类写在第一位，接口列在后面，也就是：

static class Food{}
    static class Fruit extends Food{}
    static class Meat extends Food{}
    static class Apple extends Fruit{}
    static class Banana extends Fruit{}
    static class Pork extends Meat{}
    static class Beef extends Meat{}
    static class RedApple extends Apple{}
    static class GreenApple extends Apple{}

然后有一个最简单的容器：Plate类。盘子里可以放一个泛型的“东西”。我们可以对这个东西做最简单的“放”和“取”的动作：set( )和get( )方法

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

现在我定义一个“水果盘子”，逻辑上水果盘子当然可以装苹果。

Plate<Fruit> p=new Plate<Apple>(new Apple());

但实际上Java编译器不允许这个操作。会报错，“装苹果的盘子”无法转换成“装水果的盘子”。

error: incompatible types: Plate<Apple> cannot be converted to Plate<Fruit>

所以，就算容器里装的东西之间有继承关系，但容器之间是没有继承关系的。所以我们不可以把Plate的引用传递给Plate。
为了让泛型用起来更舒服，Sun的大脑袋们就想出了

Plate<？ extends Fruit>

翻译成人话就是：一个能放水果以及一切是水果派生类的盘子。再直白点就是：啥水果都能放的盘子。这和我们人类的逻辑就比较接近了。
Plate<？ extends Fruit>和Plate< Apple >最大的区别就是：Plate<？ extends Fruit>是Plate< Fruit >以及Plate< Apple >的基类。直接的好处就是，我们可以用“苹果盘子”给“水果盘子”赋值了。

Plate<? extends Fruit> p=new Plate<Apple>(new Apple());

如果把Fruit和Apple的例子再扩展一下，食物分成水果和肉类，水果有苹果和香蕉，肉类有猪肉和牛肉，苹果还有两种青苹果和红苹果。

//Lev 1
class Food{}

//Lev 2
class Fruit extends Food{}
class Meat extends Food{}

//Lev 3
class Apple extends Fruit{}
class Banana extends Fruit{}
class Pork extends Meat{}
class Beef extends Meat{}

//Lev 4
class RedApple extends Apple{}
class GreenApple extends Apple{}

在这个体系中，下界通配符 Plate<？ extends Fruit> 覆盖下图中蓝色的区域。

什么是下界？

相对应的，“下界通配符（Lower Bounds Wildcards）”：

Plate< ？ super Fruit>
表达的就是相反的概念：一个能放水果以及一切是水果基类的盘子。Plate<？ super Fruit>是Plate< Fruit >的基类，但不是Plate< Apple >的基类。对应刚才那个例子，Plate<？ super Fruit>覆盖下图中红色的区域。

上下界通配符的副作用

边界让Java不同泛型之间的转换更容易了。但不要忘记，这样的转换也有一定的副作用。那就是容器的部分功能可能失效。

还是以刚才的Plate为例。我们可以对盘子做两件事，往盘子里set()新东西，以及从盘子里get()东西。

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

上界< ? extends T>不能往里存，只能往外取

< ? extends Fruit>会使往盘子里放东西的set( )方法失效。但取东西get( )方法还有效。比如下面例子里两个set()方法，插入Apple和Fruit都报错。

Plate<? extends Fruit> p=new Plate<Apple>(new Apple());


//不能存入任何元素
p.set(new Fruit());    //Error
p.set(new Apple());    //Error

//读取出来的东西只能存放在Fruit或它的基类里。
Fruit newFruit1=p.get();
Object newFruit2=p.get();
Apple newFruit3=p.get();    //Error

原因是编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类，但具体是什么类型不知道。可能是Fruit？可能是Apple？也可能是Banana，RedApple，GreenApple？编译器在看到后面用Plate赋值以后，盘子里没有被标上有“苹果”。而是标上一个占位符：CAP#1，来表示捕获一个Fruit或Fruit的子类，具体是什么类不知道，代号CAP#1。然后无论是想往里插入Apple或者Meat或者Fruit编译器都不知道能不能和这个CAP#1匹配，所以就都不允许。

所以通配符< ?>和类型参数的区别就在于，对编译器来说所有的T都代表同一种类型。比如下面这个泛型方法里，三个T都指代同一个类型，要么都是String，要么都是Integer。

public <T> List<T> fill(T... t);

但通配符< ? >没有这种约束，Plate< ?>单纯的就表示：盘子里放了一个东西，是什么我不知道。

所以题主问题里的错误就在这里，Plate< ？ extends Fruit >里什么都放不进去。

下界< ? super T >不影响往里存，但往外取只能放在Object对象里

使用下界< ? super Fruit>会使从盘子里取东西的get( )方法部分失效，只能存放到Object对象里。set( )方法正常。

Plate<? super Fruit> p=new Plate<Fruit>(new Fruit());

//存入元素正常
p.set(new Fruit());
p.set(new Apple());

//读取出来的东西只能存放在Object类里。
Apple newFruit3=p.get();    //Error
Fruit newFruit1=p.get();    //Error
Object newFruit2=p.get();

因为下界规定了元素的最小粒度的下限，实际上是放松了容器元素的类型控制。既然元素是Fruit的基类，那往里存粒度比Fruit小的都可以。但往外读取元素就费劲了，只有所有类的基类Object对象才能装下。但这样的话，元素的类型信息就全部丢失。

PECS原则

最后看一下什么是PECS（Producer Extends Consumer Super）原则，已经很好理解了：