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[Java教程]JAVA泛型——逆变


  在上篇《JAVA泛型——协变》这篇文章中遗留以下问题——协变不能解决将子类型添加到父类型的泛型列表中。本篇将用逆变来解决这个问题。

实验准备

  我们首先增加以下方法,见代码清单1所示。

代码清单1

/**   *   * 描 述:Exp3使用逆变<br/>   * 作 者:jiaan.gja<br/>   * 历 史: (版本) 作者 时间 注释 <br/>   * @param itemList   */  public void doDecorate3(List<? super T> itemList, T t) {    for(int i = 0; i < itemList.size(); i++) {      System.out.println(itemList.get(i));    }  }  /**   *   * 描 述:Exp3使用逆变<br/>   * 作 者:jiaan.gja<br/>   * 历 史: (版本) 作者 时间 注释 <br/>   * @param itemList   */  public void addDecorate3(List<? super T> itemList, T t) {    itemList.add(t);  }

语法List<? super T>即为Java泛型的逆变,addDecorate3方法中的itemList.add(t)语句也没有协变出现的编译问题。

实验:泛型逆变

  现在我们尝试下逆变的用途,如代码清单2所示。

代码清单2

/** * * 类 名: Exp3<br/> * 描 述: 泛型的逆变使用<br/> * 作 者: 耿嘉安<br/> * 创 建: 2015年8月25日<br/> * * 历 史: (版本) 作者 时间 注释 */class Exp3 {  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.addDecorate3(listA, auctionOne);    decoratorA.addDecorate3(listA, auctionTwo);    decoratorA.doDecorate3(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.addDecorate3(listB, tableOne);    decoratorB.addDecorate3(listB, tableTwo);    decoratorB.doDecorate3(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.addDecorate3(listC, serviceOne);    decoratorC.addDecorate3(listC, serviceTwo);    decoratorC.doDecorate3(listC);        /**     * 测试逆变开始     */    decoratorA.doDecorate3(listB);    decoratorA.doDecorate3(listC);      }}

 我们发现以下两条语句都会编译出错:

    decoratorA.doDecorate3(listB);    decoratorA.doDecorate3(listC);

我们暂且将这个问题放一放,将它们暂时注释掉,增加代码清单3中的代码。

代码清单3

    List<Object> listD = new ArrayList<Object>();        decoratorA.doDecorate3(listD);    decoratorA.doDecorate3(listA);    decoratorA.doDecorate3(listB);    decoratorA.doDecorate3(listC);    decoratorB.doDecorate3(listD);    decoratorB.doDecorate3(listA);    decoratorB.doDecorate3(listB);    decoratorB.doDecorate3(listC);    decoratorC.doDecorate3(listD);    decoratorC.doDecorate3(listA);    decoratorC.doDecorate3(listC);    decoratorC.doDecorate3(listB);  

 

代码清单3中,decoratorA.doDecorate3(listB);decoratorA.doDecorate3(listC);decoratorB.doDecorate3(listC);decoratorC.doDecorate3(listB);这四条语句编译错误,这说明如下声明是允许的:

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

 

而下面这样是不允许的:

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

现在我们编写以下代码:

    List<? super Auction> itemList = listA;    Object o = itemList.get(0);    Auction a = itemList.get(0);    Table t = itemList.get(0);    Service s = itemList.get(0);    itemList = listD;    o = itemList.get(0);    a = itemList.get(0);    t = itemList.get(0);    s = itemList.get(0);  

上述代码中,除了从itemList获取Object的语句之外,都会编译出错,这是为什么?因为itemList有可能是一个ArrayList<Object>,所以转型为Auction是可能错误的。itemList可能是ArrayList<Object>或者ArrayList<Auction>,所以转型为Table或者Service必然是不对的。

最后我们增加以下代码:

    itemList.add(new Auction("auctionThr"));    itemList.add(new Service("serviceThr", "methodThr"));    itemList.add(new Table("tableThr", 10));

上述代码没有问题,因为不论itemList是ArrayList<Object>或者ArrayList<Auction>,向其中添加Auction、Table、Service都符合最初的原则。

假如向itemList添加Object是编译失败的,因为itemList可能是ArrayList<Auction>。

总结

如果向泛型中添加子类,可以使用逆变来实现。如果要从泛型中获取子类,逆变有转型错误,此时应该使用协变。