泛型、类型参数和通配符

Question

我正在尝试理解 Java 泛型，但它们似乎非常难以理解。比如这样就可以了……

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        List<?> list = null;
        method(list);
    }

    public static <T> void method(List<T> list) { }
}

……原来如此……

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        List<List<?>> list = null;
        method(list);
    }

    public static <T> void method(List<T> list) { }
}

...还有这个...

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        List<List<List<?>>> list = null;
        method(list);
    }

    public static <T> void method(List<List<T>> list) { }
}

...但这不能编译：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        List<List<?>> list = null;
        method(list);
    }

    public static <T> void method(List<List<T>> list) { }
}

有人可以用简单的语言解释发生了什么吗？

Answer 1

了解泛型类型的主要内容是它们不是协变的。

所以虽然你可以这样做：

final String string = "string";
final Object object = string;

以下将无法编译：

final List<String> strings = ...
final List<Object> objects = strings;

这是为了避免绕过泛型类型的情况：

final List<String> strings = ...
final List<Object> objects = strings;
objects.add(1);
final String string = strings.get(0); <-- oops

所以，一个一个地浏览你的例子

1

你的泛型方法需要一个List<T>，你传入一个List<?>；这（本质上）是List<Object>。 T 可以分配给Object 类型，编译器很高兴。

2

你的泛型方法是一样的，你传入一个List<List<?>>。 T 可以分配给List<?> 类型，编译器又高兴了。

3

这与 2 基本相同，只是多了一层嵌套。 T 仍然是 List<?> 类型。

4

这是一个有点梨形的地方，也是我从上面的观点进来的地方。

您的通用方法采用List<List<T>>。你传入一个List<List<?>>。现在，由于泛型类型不是协变的，List<?> 不能分配给 List<T>。

实际的编译器错误（Java 8）是：

必填：java.util.List<java.util.List<T>> 找到： java.util.List<java.util.List<?>>原因：无法推断 类型变量T （参数不匹配；java.util.List<java.util.List<?>> 无法转换为java.util.List<java.util.List<T>>）

基本上，编译器告诉您它找不到要分配的T，因为必须推断嵌套在外部列表中的List<T> 的类型。

让我们更详细地看一下：

List<?> 是一个未知类型的List - 它可以是List<Integer> 或List<String>；我们可以将get 设为Object，但我们不能add。因为否则我们会遇到我提到的协方差问题。

List<List<?>> 是 List 或 List 的某个未知类型 - 它可能是 List<List<Integer>> 或 List<List<String>>。在 1 的情况下，可以将 T 分配给 Object 并且不允许在通配符列表上进行 add 操作。如果 4 无法做到这一点 - 主要是因为没有泛型构造来防止 add 到外部 List。

如果编译器在第二种情况下将 T 分配给 Object，则可能会出现以下情况：

final List<List<Integer>> list = ...
final List<List<?>> wildcard = list;
wildcard.add(Arrays.asList("oops"));

因此，由于协方差，不可能安全地将List<List<Integer>> 分配给任何其他通用List。