Java中的上界与下界(? extends/super T)

? 通配符类型

<? extends T> 表示类型的上界，? 表示参数化类型的可能是 T 或是 T 的子类

<? super T> 表示类型下界，? 表示参数化类型是此 T 类型的超类型 (父类型)，直至 Object

上界 `<? extends T>`不能往里存，只能往外取

比如，我们现在定义：List<? extends T>首先你很容易误解它为继承于T的所有类的集合，你可能认为，你定义的这个List可以用来put任何T的子类，那么我们看下面的代码：

List<? extneds Father> 表示 “具有任何从 Son 继承类型的列表”，编译器无法确定 List 所持有的类型，所以无法安全的向其中添加对象。可以添加 null，因为 null 可以表示任何类型。所以 List 的 add() 不能添加任何有意义的元素，但是可以接受现有的子类型 List 为赋值。

你也许试图这样做：

即使你指明了为 Son 类型，也不能用 add() 添加一个 Son 对象。

List 中为什么不能加入 Father 类和 Father 类的子类，分析如下：

List<? extneds Father> 表示上限是 Father，下面这样的赋值是合法的，并且如果让 List<? extends Father> 支持 add() 的话
List<? extends Father> list1 = new ArrayList<Father>();
List<? extends Father> list2 = new ArrayList<Son>();
List<? extends Father> list3 = new ArrayList<LeiFeng>();// list1 可以 add Father 和所有 Father 的子类
// list2 可以 add Son 和所有 Son 的子类
// list3 可以 add LeiFeng 和所有 LeiFeng 的子类// 下面代码还是会编译不通过：
list1.add(new Father());    //error
list1.add(new Son());       //error
原因是编译器只知道容器内是Father或者它的派生类，但具体是什么类型不知道。可能是Father？可能是Son？也可能是LeiFeng？编译器在看到后面用 Father 赋值以后，集合里并没有限定参数类型是“Father“。而是标上一个占位符：CAP#1，来表示捕获一个 Father 或 Father 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 Son 或者 LeiFeng 或者Father 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，List<?> 单纯的就表示：集合里放了一个东西，是什么我不知道。

所以这里的错误就在这里，List<? extneds Father> 里什么都放不进去。

List<? extends Father> list 不能进行 add()，但是这种形式还是很有用的，虽然不能使用 add()，但是可以在初始化的时候指定不同的类型。比如：
List<? extends Father> list1 = getFatherList();
// getFatherList方法会返回一个Father的子类的list
另外，由于我们已经保证了 List 中保存的是 Father 类或者他的某一个子类，所以，可以用get方法直接获得值：
List<? extends Father> list1 = new ArrayList<>();
Father father = list1.get(0);  // 读取出来的东西只能存放在Father或它的基类里。
Object object = list1.get(0);  // 读取出来的东西只能存放在Father或它的基类里。
Human human = list1.get(0);    // 读取出来的东西只能存放在Father或它的基类里。
Son son = (Son)list1.get(0);

下界 `<? super T>`

// super 只能添加 Father 和 Father 的子类，不能添加 Father 的父类,读取出来的东西只能存放在Object类里
List<? super Father> list = new ArrayList<>();
list.add(new Father());
list.add(new Human());           // compile error
list.add(new Son());
Father person1 = list.get(0);    // compile error
Son son = list.get(0);           // compile error
Object object1 = list.get(0);
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 Father 的基类，那往里存粒度比 Father 小的都可以。出于对类型安全的考虑，我们可以加入 Father 对象或者其任何子类 (如Son)对象，但由于编译器并不知道List 的内容究竟是 Father 的哪个超类，因此不允许加入特定的任何超类 (如Human)。而当我们读取的时候，编译器在不知道是什么类型的情况下只能返回 Object 对象，因为 Object 是任何 Java 类的最终祖先类。但这样的话，元素的类型信息就全部丢失了。

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：

频繁往外读取内容的，适合用上界 Extends。

经常往里插入的，适合用下界 Super。

总结

extends 可用于返回类型限定，不能用于参数类型限定（换句话说：? extends xxx 只能用于方法返回类型限定，JDK 能够确定此类的最小继承边界为xxx，只要是这个类的父类都能接收，但是传入参数无法确定具体类型，只能接受 null 的传入）。

super 可用于参数类型限定，不能用于返回类型限定（换句话说：? supper xxx 只能用于方法传参，因为 JDK 能够确定传入为xxx的子类，返回只能用 Object 类接收）。

? 既不能用于方法参数传入，也不能用于方法返回。

注意：

1、List<Object> o = new ArrayList<Long>(); // 会报错
不同于数组 Object[] o，Long[] o，因为 List<Type1> 与 List<Type2> 不互为子类型或超类型

2、泛型方法的使用
定义泛型方法语法格式如下：

这就是所谓的泛型方法，意思是这个方法所自己定义的泛型，在调用时，根据参数类型确定它的类型。

调用泛型方法语法格式如下：

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