Java泛型中<?> 和 <? extends Object>的異同分析-有解無憂

相信很多人和我一樣，接觸Java多年，卻仍舊搞不清楚 Java 泛型中 <?>和 <? extends Object>的相似和不同，但是，這應該是一個比較高端大氣上檔次的Question，在我們進行深入的探討之前，有必要對Java泛型有一個基礎的了解，詳細請看上一篇文章！
重溫Java泛型，帶你更深入地理解它，更好的使用它！

1. 泛型產生的背景

在 JDK5 中引入了泛型來消除編譯時錯誤和加強型別安全性，這種額外的型別安全性消除了某些用例中的強制轉換，并使程式員能夠撰寫泛型演算法，這兩種方法都可以生成更具可讀性的代碼，

例如，在 JDK5 之前，我們必須使用強制轉換來處理串列的元素，這反過來又產生了一類特定的運行時錯誤：

List aList = new ArrayList();
aList.add(new Integer(1));
aList.add("a_string");
        
for (int i = 0; i < aList.size(); i++) {
    Integer x = (Integer) aList.get(i);
}

現在，我們想解決兩個問題：

我們需要一個顯式轉換來從 aList 中提取值——型別取決于左側的變數型別（在本例中為Integer）
當我們試圖將 a_string 轉換為 Integer 時，在第二次迭代中會出現運行時錯誤，

泛型填補了這個空白，代碼如下：

List<Integer> iList = new ArrayList<>();
iList.add(1);
iList.add("a_string"); // compile time error
 
for (int i = 0; i < iList.size(); i++) {
    int x = iList.get(i);
}

執行上述代碼，編譯器會告訴我們，無法將 a_string 添加到 Integer 型別的 List 中，這比起在運行時才發現例外要好很多，
而且，不需要顯式轉換，因為編譯器已經知道 iList 包含 Integer型別的資料，另外，由于自動拆箱的關系，我們甚至不需要使用 Integer 型別，它的原始型別就足夠了，

2. 泛型中的通配符

問號或通配符在泛型中用來表示未知型別，它可以有三種形式：

無界通配符： List<?> 表示未知型別的串列
上界通配符：List<? extends Number> 表示 Number 或其子型別（如Integer和Double）的串列
下界通配符：List<? super Integer> 表示Integer或其超型別Number和Object的串列

由于 Object 是 Java 中所有型別的固有超類，所以我們會認為它也可以表示未知型別，換句話說，List<?> 和List<Object> 可以達到相同的目的，但事實并非如此，

來看看這兩個方法：

public static void printListObject(List<Object> list) {    
    for (Object element : list) {        
        System.out.print(element + " ");    
    }        
}    
 
public static void printListWildCard(List<?> list) {    
    for (Object element: list) {        
        System.out.print(element + " ");    
    }     
}

給出一個整數的串列，比如：

List<Integer> li = Arrays.asList(1, 2, 3);

執行 printListObject(li) 不會編譯，并且我們將得到以下錯誤：

The method printListObject(List<Object>) is not applicable for the arguments (List<Integer>)

而執行 printListWildCard(li) 將通過編譯，并將 1 2 3 輸出到控制臺，

3. <?>和<? extends Object>的相同之處

在上面的示例中，如果我們將 printListWildCard 方法更改為：

public static void printListWildCard(List<? extends Object> list)

它的作業方式與 printListWildCard(List<?>)相同，這是因為 Object 是 Java 所有物件的超類，基本上所有的東西都擴展了Object，因此，這個方法也會處理一個 Integer 型別的List，

也就是說， <?> 和 <? extends Object> 在這個例子中是同一個意思，

雖然在大多數情況下，這是正確的，但也有一些區別，接下來我們就來看看它們之間的差異，

4. <?>和<? extends Object>的不同之處

可重構型別是指那些在編譯時未被擦除的型別，換句話說，一個不可重構型別，運行時將比編譯時表達的資訊更少，因為其中一些資訊會被擦除，

一般來說，引數化型別是不可重新定義的，比如 List<String> 和 Map<Integer，String> 就不可重新定義，編譯器會擦除它們的型別，并將它們分別視為串列和映射，

這個準則的唯一例外是無界通配符型別，也就是說， List<?> 以及 Map<?, ?> 是可重寫的，

另外，List<? extends Object> 不可重寫，雖然微妙，但這是一個顯著的區別，

不可重構的型別在某些情況下不能使用，例如在 instanceof 運算子或作為陣列的元素，

所以，如果我們的代碼寫成這樣：

List someList = new ArrayList<>();
boolean instanceTest = someList instanceof List<?>

代碼編譯后，instanceTest 為true，
但是，如果我們在 List<? extends Object> 上使用 instanceof 運算子：

List anotherList = new ArrayList<>();
boolean instanceTest = anotherList instanceof List<? extends Object>;

那么第2行不編譯，
類似地，在下面的代碼片段中，第1行編譯，但第2行不編譯：

List<?>[] arrayOfList = new List<?>[1];
List<? extends Object>[] arrayOfAnotherList = new List<? extends Object>[1]

5.結語

好了，文章到此就劃上句號了，在本文中，我們主要討論了<?> 和 <? extends Object>的異同，雖然基本上是相似的，但兩者在可變與否方面存在細微差異，
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