Java泛型中的萬用字元引數是什麼?


泛型是Java中的一個概念,您可以透過它使類、介面和方法能夠接受所有(引用)型別的引數。換句話說,它是一個允許使用者動態選擇方法、類建構函式接受的引用型別的概念。透過將類定義為泛型,您可以使其型別安全,即它可以作用於任何資料型別。

要定義一個泛型類,您需要在類名後的尖括號“<>”中指定正在使用的型別引數,您可以將其視為例項變數的資料型別並繼續編寫程式碼。

示例

 線上演示

class Student<T>{
   T age;
   Student(T age){
      this.age = age;
   }
   public void display() {
      System.out.println("Value: "+this.age);
   }
}
public class GenericsExample {
   public static void main(String args[]) {
      Student<Float> std1 = new Student<Float>(25.5f);
      std1.display();
      Student<String> std2 = new Student<String>("25");
      std2.display();
      Student<Integer> std3 = new Student<Integer>(25);
      std3.display();
   }
}

輸出

Value: 25.5
Value: 25
Value: 25

萬用字元

您可以使用“?”代替泛型中的型別引數 (T),表示未知型別。您可以將萬用字元用作:

  • 引數型別。
  • 欄位
  • 區域性欄位。

萬用字元的唯一限制是您不能在呼叫泛型方法時將其用作泛型方法的型別引數。

Java 提供三種類型的萬用字元:上界萬用字元、下界萬用字元和無界萬用字元。

上界萬用字元

萬用字元中的上界類似於泛型中的有界型別。使用它,您可以啟用將特定類的所有子型別用作型別引數。

例如,如果您想將 Collection 物件作為方法的引數,其型別引數為 Number 類的子類,您只需宣告一個以 Number 類作為上界的萬用字元。

要建立/宣告上界萬用字元,您只需在“?”後指定 extends 關鍵字,然後是類名。

示例

下面的 Java 示例演示了上界萬用字元的建立。

 線上演示

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;
import java.util.HashSet;
public class UpperBoundExample {
   public static void sampleMethod(Collection<? extends Number> col){
      for (Number num: col) {
         System.out.print(num+" ");
      }
      System.out.println("");
   }
   public static void main(String args[]) {
      ArrayList<Integer> col1 = new ArrayList<Integer>();
      col1.add(24);
      col1.add(56);
      col1.add(89);
      col1.add(75);
      col1.add(36);
      sampleMethod(col1);
      List<Float> col2 = Arrays.asList(22.1f, 3.32f, 51.4f, 82.7f, 95.4f, 625.f);
      sampleMethod(col2);
      HashSet<Double> col3 = new HashSet<Double>();
      col3.add(25.225d);
      col3.add(554.32d);
      col3.add(2254.22d);
      col3.add(445.21d);
      sampleMethod(col3);
   }
}

輸出

24 56 89 75 36
22.1 3.32 51.4 82.7 95.4 625.0
25.225 554.32 2254.22 445.21

如果將除 Number 子類型別的 Collection 物件作為引數傳遞給上述程式的 sampleMethod(),則會生成編譯時錯誤。

示例

 線上演示

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;
import java.util.HashSet;
public class UpperBoundExample {
   public static void sampleMethod(Collection<? extends Number> col){
      for (Number num: col) {
         System.out.print(num+" ");
      }
      System.out.println("");
   }
   public static void main(String args[]) {
      ArrayList<Integer> col1 = new ArrayList<Integer>();
      col1.add(24);
      col1.add(56);
      col1.add(89);
      col1.add(75);
      col1.add(36);
      sampleMethod(col1);
      List<Float> col2 = Arrays.asList(22.1f, 3.32f, 51.4f, 82.7f, 95.4f, 625.f);
      sampleMethod(col2);
      HashSet<String> col3 = new HashSet<String>();
      col3.add("Raju");
      col3.add("Ramu");
      col3.add("Raghu");
      col3.add("Radha");
      sampleMethod(col3);
   }
}

編譯時錯誤

UpperBoundExample.java:31: error: incompatible types: HashSet<String> cannot be converted to Collection<? extends Number>
      sampleMethod(col3);
                  ^
Note: Some messages have been simplified; recompile with -Xdiags:verbose to get full output
1 error

下界萬用字元

上界萬用字元允許將特定類的所有子型別用作型別引數。

類似地,如果我們使用下界萬用字元,您可以將“?”的型別限制為特定型別或其超型別。

例如,如果您想將 Collection 物件作為方法的引數,其型別引數為 Integer 類的超類,您只需宣告一個以 Integer 類作為下界的萬用字元。

要建立/宣告下界萬用字元,您只需在“?”後指定 super 關鍵字,然後是類名。

下面的 Java 示例演示了下界萬用字元的建立。

示例

 線上演示

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;
import java.util.Iterator;
public class LowerBoundExample {
   public static void sampleMethod(Collection<? super Integer> col){
      Iterator it = col.iterator();
         while (it.hasNext()) {
         System.out.print(it.next()+" ");
      }
   System.out.println("");
   }
   public static void main(String args[]) {
      ArrayList<Integer> col1 = new ArrayList<Integer>();
      col1.add(24);
      col1.add(56);
      col1.add(89);
      col1.add(75);
      col1.add(36);
      sampleMethod(col1);
      List<Object> col2 = Arrays.asList(22.1f, 3.32f, 51.4f, 82.7f, 95.4f, 625.f);
      sampleMethod(col2);
   }
}

輸出

24 56 89 75 36
22.1 3.32 51.4 82.7 95.4 625.0

如果將除 Integer 及其超型別型別的 Collection 物件作為引數傳遞給上述程式的 sampleMethod(),則會生成編譯時錯誤。

示例

 線上演示

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;
import java.util.Iterator;
import java.util.HashSet;
public class LowerBoundExample {
   public static void sampleMethod(Collection<? super Integer> col){
      Iterator it = col.iterator();
         while (it.hasNext()) {
         System.out.print(it.next()+" ");
      }
      System.out.println("");
   }
   public static void main(String args[]) {
      ArrayList<Integer> col1 = new ArrayList<Integer>();
      col1.add(24);
      col1.add(56);
      col1.add(89);
      col1.add(75);
      col1.add(36);
      sampleMethod(col1);
      List<Object> col2 = Arrays.asList(22.1f, 3.32f, 51.4f, 82.7f, 95.4f, 625.f);
      sampleMethod(col2);
      HashSet<Double> col3 = new HashSet<Double>();
      col3.add(25.225d);
      col3.add(554.32d);
      col3.add(2254.22d);
      col3.add(445.21d);
      sampleMethod(col3);
   }
}

編譯時錯誤

LowerBoundExample.java:34: error: incompatible types: HashSet<Double> cannot be converted to Collection<? super Integer>
      sampleMethod(col3);
                   ^
Note: Some messages have been simplified; recompile with -Xdiags:verbose to get full output
1 error

無界萬用字元

無界萬用字元是可以使用未知型別的所有子型別,即任何型別(Object)都被接受為型別引數的萬用字元。

例如,如果您想接受一個物件型別的 ArrayList 作為引數,您只需宣告一個無界萬用字元。

要建立/宣告無界萬用字元,您只需將萬用字元字元“?”作為型別引數指定在尖括號內。

示例

下面的 Java 示例演示了無界萬用字元的建立。

import java.util.List;
import java.util.Arrays;
public class UnboundedExample {
   public static void sampleMethod(List<?> col){
      for (Object ele : col) {
         System.out.print(ele+" ");
      }
      System.out.println("");
   }
   public static void main(String args[]) {
      ArrayList<Integer> col1 = new ArrayList<Integer>();
      col1.add(24);
      col1.add(56);
      col1.add(89);
      col1.add(75);
      col1.add(36);
      sampleMethod(col1);
      ArrayList<Double> col2 = new ArrayList<Double>();
      col2.add(24.12d);
      col2.add(56.25d);
      col2.add(89.36d);
      col2.add(75.98d);
      col2.add(36.47d);
      sampleMethod(col2);
   }
}

輸出

24 56 89 75 36
24.12 56.25 89.36 75.98 36.47

如果您傳遞從陣列建立的 List 物件(包含基本型別元素),則會生成編譯時錯誤。

 線上演示

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class UnboundedExample {
   public static void sampleMethod(List<?> col){
      for (Object ele : col) {
         System.out.print(ele+" ");
      }
      System.out.println("");
   }
   public static void main(String args[]) {
      ArrayList<Integer> col1 = new ArrayList<Integer>();
      col1.add(24);
      col1.add(56);
      col1.add(89);
      col1.add(75);
      col1.add(36);
      sampleMethod(col1);
      ArrayList<Double> col2 = new ArrayList<Double>();
      col2.add(24.12d);
      col2.add(56.25d);
      col2.add(89.36d);
      col2.add(75.98d);
      col2.add(36.47d);
      sampleMethod(col2);
      List<Object> col2 = Arrays.asList(22.1f, 3.32f, 51.4f, 82.7f, 95.4f, 625.f);
      sampleMethod(col2);
   }
}

編譯時錯誤

UnboundedExample.java:27: error: variable col2 is already defined in method main(String[])
      List<Object> col2 = Arrays.asList(22.1f, 3.32f, 51.4f, 82.7f, 95.4f, 625.f);
                  ^
1 error

更新於:2020年1月21日

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