Java泛型的协变

Posted 2020-09-30 gavanwanggw

　　在上篇《Java泛型的基本使用》这篇文章中遗留下面问题，即将子类型也能加入到父类型的泛型中。要实现这样的功能必须借助于协变。

实验准备

　　如今在上篇文章展示的Decorator类型的基础上，添加一些代码，如代码清单1所看到的。

代码清单1

   /**
     * 
     * 描 述：Exp2使用br/>
     * 作 者：jiaan.gja<br/>
     * 历 史: (版本号) 作者 时间 凝视 <br/>
     * @param itemList
     */
    public void doDecorate2(List<? extends T> itemList) {
        for(int i = 0; i < itemList.size(); i++) {
            System.out.println(itemList.get(i));
        }
    }
    
    /**
     * 
     * 描 述：Exp2使用<br/>
     * 作 者：jiaan.gja<br/>
     * 历 史: (版本号) 作者 时间 凝视 <br/>
     * @param itemList
     * @param t
     */
    public void addDecorate2(List<? extends T> itemList, T t) {
　　　　// itemList.add(t);
    }

能够看到这跟《Java泛型的基本使用》中的doDecorate和addDecorate方法差点儿一样，唯一的差别是将List<T>改为List<? extends T>，这样的语法被称为协变。假设你已经在IDE里写了上面的代码。肯定发现addDecorate2中的语句itemList.add(t);已经编译报错。所以我们先将itemList.add(t);这条语句临时凝视掉。先来看看doDecorate2有没有达到我们的预期。

实验：泛型协变

　　如今我们尝试下协变的用途。即调用doDecorate2方法，如代码清单2所看到的。

代码清单2

/**
 * 
 * 类 名: Exp2<br/>
 * 描 述: 泛型的协变使用<br/>
 * 作 者: jiaan.gja<br/>
 * 创 建： 2015年8月20日<br/>
 *
 * 历 史: (版本号) 作者 时间 凝视
 */
class Exp2 {
    public static void main(String[] args) {

        Decorator<Auction> decoratorA = new Decorator<Auction>();
        List<Auction> listA = new ArrayList<Auction>();
        Auction auctionOne = new Auction("auctionOne");
        Auction auctionTwo = new Auction("auctionTwo");
        decoratorA.addDecorate2(listA, auctionOne);
        decoratorA.addDecorate2(listA, auctionTwo);
        decoratorA.doDecorate2(listA);
        
        Decorator<Table> decoratorB = new Decorator<Table>();
        List<Table> listB = new ArrayList<Table>();
        Table tableOne = new Table("tableOne", 10);
        Table tableTwo = new Table("tableTwo", 20);
        decoratorB.addDecorate2(listB, tableOne);
        decoratorB.addDecorate2(listB, tableTwo);
        decoratorB.doDecorate2(listB);
        
        Decorator<Service> decoratorC = new Decorator<Service>();
        List<Service> listC = new ArrayList<Service>();
        Service serviceOne = new Service("serviceOne", "methodOne");
        Service serviceTwo = new Service("serviceTwo", "methodTwo");
        decoratorC.addDecorate2(listC, serviceOne);
        decoratorC.addDecorate2(listC, serviceTwo);
        decoratorC.doDecorate2(listC);
        
        /*
         * 协变測试開始
         */
        decoratorA.doDecorate2(listB);
        decoratorA.doDecorate2(listC);
        
    }
}

首先。我们看到doDecorate2方法至少能达到《Java泛型的基本使用》中的doDecorate方法的效果。

因为声明了decoratorA的类型是Decorator<Auction>，那么此时实例decoratorA的doDecorate2的參数能够觉得是以下这样：

List<? extends Auction> itemList

而listB的类型是ArrayList<Table>，listC的类型是ArrayList<Service>，也就是说协变同意：

List<? extends Auction> itemList = new ArrayList<Auction>();
List<? extends Auction> itemList = new ArrayList<Table>();
List<? extends Auction> itemList = new ArrayList<Service>();

这说明itemList中既能够存储Auction。也能够存储Table和Service。

我们做个如果，当你想从itemList中获取Table的时候，Java编译器怀疑这实际可能是个Service。因此会有编译错误。如果想从itemList中获取Auction是没有问题的，由于不管是Table还是Service它们都能够被自己主动转换为父类Auction。这些猜測，能够通过代码清单3验证。

代码清单3

        List<?
 extends Auction> itemList = listA;
        Auction a = itemList.get(0);
        Table t = itemList.get(0);
        Service s = itemList.get(0);
        itemList = listB;
        a = itemList.get(0);
        t = itemList.get(0);
        s = itemList.get(0);
        itemList = listC;
        a = itemList.get(0);
        t = itemList.get(0);
        s = itemList.get(0);

相同的道理，当你想要向itemList中加入Table时，编译器怀疑itemList实际是个ArrayList<Service>，因此是不同意的。在获取Auction时是没有问题的，那么加入Auction会不会也能够？因为itemList可能是ArrayList<Service>或者ArrayList<Table>，依据上一篇《Java泛型的基本使用》的结论，这实际也是不能够的。能够用下列代码验证：

        Auction auctionThree = new Auction("auctionThree");
        itemList.add(auctionThree);
        Auction tableThree = new Auction("tableThree");
        itemList.add(tableThree);
        Auction serviceThree = new Auction("serviceThree");
        itemList.add(serviceThree);

因此这也说明了刚開始看到的addDecorate2中的语句itemList.add(t);为什么会编译报错。尽管如此，我们依旧希望能将子类型加入到父类型声明的泛型中。这该怎么办？Java当然也考虑到这个问题。请看下一篇《Java泛型的逆变》。

总结

　　假设从泛型中获取子类，应该使用协变。