下界通配符（Comparable<?super K>）

Question

在集合中经常使用Comparable 接口，例如。在PriorityQueue:

private static <T> void siftUpComparable(int k, T x, Object[] es) {
    Comparable<? super T> key = (Comparable<? super T>) x;
    ...
        if (key.compareTo((T) e) >= 0)
            break;
    ...
}

说，我们创建整数队列并添加一些东西：

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();
queue.add(1);

如果我正确理解了通配符的概念，使用<? super T> 而不是<T> 的唯一效果是编译器扩展了compareTo 的可能参数类型

public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}

到Integer 的任何超类。 但我想知道为什么以及如何在这里使用它。 任何示例

Comparable<T> key = (Comparable<T>) x;

还不够吗？或者将“超级”通配符与 Comparable 一起使用是一种指导方针？

Answer 1

放宽泛型签名可以提高代码的灵活性，尤其是在我们讨论参数类型时。一般准则是 PECS 规则，但对于 Comparable，需要这种灵活性的实际示例很少见，因为这些意味着具有定义其所有子类型之间自然顺序的基本类型。

例如，如果您有类似的方法

public static <T extends Comparable<T>> void sort(Collection<T> c) {

}

你不能这样做

List<LocalDate> list = new ArrayList<>();
sort(list); // does not compile

原因是LocalDate实现了ChronoLocalDate，你可以比较ChronoLocalDate的所有实现，换句话说，它们都实现了Comparable<ChronoLocalDate>。

所以，方法签名必须是

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(Collection<T> c) {

}

允许实际类型使用超类型参数化Comparable，就像声明了Collections.sort一样。

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对于siftUpComparable的具体情况，即内部Collection方法没有机会确定实际的泛型签名，使用Comparable<T>或Comparable<? super T>确实没有关系，只要它需要，是将T 的实例传递给compare 方法的能力，而即使提供实际参数也是由另一个未经检查的强制转换完成的。

事实上，由于类型转换未检查，它也可以转换为Comparable<Object>，这样就无需在compare 进行(T) 转换调用。

但很明显，作者并不打算与实际的泛型代码所做的和使用相同的模式相差太远，即使它在这里没有明显的好处。

Answer 2

E 实际上可能不会为其自己的类公开可比较对象。想象一下这种情况：

class Foo implements Comparable<Foo> { ... }

class Bar extends Foo { ... }

如果您将优先级队列设为PriorityQueue<Bar>，则使用Foo 中定义的比较方法。即，您有一个Comparable<? super Bar>，其中通配符实现为Foo

Answer 3

泛型的全部意义在于类型安全。由于 Java 泛型在运行时会丢失类型信息，因此我们没有验证这种转换的方法。有界通配符是一种在编译时验证类型限制的安全方法，而不是在运行时强制执行 Mary。

要了解泛型中super 和extends 的不同语义，请参阅此主题：
What is PECS (Producer Extends Consumer Super)?