HashSet 构造函数中的通配符泛型答案

【问题标题】：wildcard generics in HashSet constructorHashSet 构造函数中的通配符泛型
【发布时间】：2011-09-26 15:48:03
【问题描述】：

java HashSet 实现有一个构造函数：

public HashSet(Collection<? extends E> c) {
    map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
    addAll(c);
}

为什么是Collection<? extends E> c？这还不够：Collection<E> c?

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这是因为当 HashMap 可以包含继承自 E 的对象时，因此您希望能够传递继承 E 的任何类型的对象集合，而不仅仅是 E。

如果它是 Collection，那么您将无法传递 ArrayList<F>，例如 F 扩展 E。

【讨论】：

【解决方案2】：

这里的概念叫做variance（协变，逆变）。

假设你有以下两个类：

class A {}
class B extends A {}

在这种情况下，您可以说B 的实例是A 的实例。也就是说，下面的代码是完全有效的：

A instance = new B();

现在，Java 中的泛型类默认情况下是不变的。这意味着 List 不是 List<A>。也就是说，下面的代码不会编译：

List<A> as = new ArrayList<B>(); // error - Type mismatch!

但是，如果您有 B 的实例，请确保可以将其添加到 A 的列表中（因为 B 扩展了 A）：

List<A> as = new ArrayList<A>();
as.add(new B());

现在，假设您有一个通过使用 A 的实例来处理 A 列表的方法：

void printAs(List<A> as) { ... }

很想拨打以下电话：

List<B> bs = new ArrayList<B>();
printAs(bs); // error!

但是，它不会编译！如果您想进行这样的调用，您必须确保参数List 是方法预期类型的子类型。这是通过使用协方差来完成的：

void printAs2(List<? extends A> as) { ... }
List<B> bs = new ArrayList<B>();
printAs2(bs);

现在，此方法采用List<? extends A> 的实例，List extends List<? extends A> 确实如此，因为B extends A。这就是协方差的概念。

介绍完之后，我们可以回到你提到的HashSet的构造函数：

public HashSet(Collection<? extends E> c) { ... }

这意味着以下代码将起作用：

HashSet<B> bs = new HashSet<B>();
HashSet<A> as = new HashSet<A>(bs);

之所以有效，是因为HashSet is a HashSet<? extends A>。

如果构造函数被声明为HashSet(Collection<E> c)，那么第二行将无法编译，因为即使HashSet<E> extends Collection<E>，HashSet extends HashSet<A>（不变）也不是真的。

【讨论】：