Java Generic (2)
4 泛型和继承
??? 首先考虑如下代码：
public class Base { private String id; public String getName() { return "Base"; } public final String getId() { return id; } public final void setId(String id) { this.id = id; }}public class Derived extends Base { public String getName() { return "Derived"; } public static void main(String args[]) { // Base base = new Base(); Derived derived = new Derived(); List<Base> list = new ArrayList<Base>(); list.add(base); list.add(derived); // List<Derived> list2 = new ArrayList<Derived>(); List<Base> list3 = list2; // Type mismatch: cannot convert from List<Derived> to List<Base> // List list4 = list2; list4.add(new Integer(1)); for(Object o : list4) { System.out.println(o); } try { for(Base b : list2) { System.out.println(b); // Runtime Exception } } catch(ClassCastException e) { e.printStackTrace(); } // List<?> list5 = list2; }}??? 泛型类可以继承或者实现其它泛型类或接口，例如ArrayList<T>实现了List<T>接口。因此ArrayList<Base>可以被转换成List<Base>，此外向List<Base>中添加base和derived也是合法的。
??? 但是将list2赋值给list3会导致编译错误，就像关于继承的那个经典问题一样：苹果可以是水果的子类，但是能够装苹果的袋子不是能够装水果的袋子的子类。将list2赋值给list4是合法的，但是如果向list4中添加一个Integer对象，那么在访问list2的时候会导致运行时异常。
??? list5使用了通配符，这在稍后会介绍。
?
5 通配符
??? 在引入泛型之前，遍历Collection的方法通常如下：
public static void visit(Collection c) { for(Iterator iter = c.iterator(); iter.hasNext(); ) { System.out.println(iter.next()); }}public static void main(String args[]) { List list = new ArrayList(); list.add("1"); visit(list);}??? 使用泛型后，可以写成：
public static void visit(Collection<Object> c) { for(Object o : c) { System.out.println(o); }}public static void main(String args[]) { List<String> list = new ArrayList(); list.add("1"); visit(list); // The method visit(Collection<Object>) in the type Test is not applicable for the argument (List<String>)}??? 由于List<String>并不是Collection<Object>的子类（Collection<Object>并不是所有类型的集合的父类型），因此调用visit(list)会造成编译错误。为了解决这个问题，Java泛型引入了通配符“？”。Collection<?>是所有类型的集合的父类型，叫做“未知集合”。
??? 需要注意的是，向“未知集合”中添加对象不是类型安全的，这会导致编译错误，唯一例外的是null。此外从“未知集合”中获得的对象的类型也只能是Object类型。例如：
Collection<?> c = new ArrayList<String>();c.add("1"); // The method add(capture#1-of ?) in the type Collectoin<capture#1 of ?> is not applicable for the arguments (String)c.add(null);Object o = c.get(0); ?
5．1 有界通配符
5．1．1 上界
??? 可以使用extends为通配符限定上界，例如以下代码中限定了通配符的上界是Base类：
public static void visit(Collection<? extends Base> c) { for(Base b : c) { System.out.println(b); }}public static void main(String args[]) { List<Base> list = new ArrayList<Base>(); list.add(new Base()); list.add(new Derived()); visit(list);}???? 在visit方法中，同样不能向c中添加非null对象。例如以下代码会造成编译错误：
public static void visit(Collection<? extends Base> c) { c.add(new Derived()); // The method add(capture#1-of ? extends Base) in the type Collection<capture#1 -of ? extends Base> is not applicable for the arguments(Derived)}??? 有时也可以不使用通配符而达到相同的目的，例如：?
public static <T> void copy(List<T> dest, list< ? extends T> src) {...}public static <T, S extends T> void copy(List<T> dest, List<S> src) {...}?
5．1．2 下界
??? 可以使用super为通配符限定下界，考虑以下代码：
public class Derived extends Base implements Comparable<Object> { public int compareTo(Object obj) { return System.identityHashCode(this) - System.identityHashCode(obj); } public static <T extends Comparable<T>> T max(Collection<T> c) { return Collections.max(c); } public static void main(String args[]) { List<Derived> list = new ArrayList<Derived>(); list.add(new Derived()); Derived.max(list); // Bound mismatch: The generic method max(Collection<T>) of type Derived is not applicable for the arguments (List<Derived>). The inferred type Derived is not a valid substitute for the bounded parameter <T extends Comparable<T>> }}??? 以上的max方法中限定了T类型必须实现了Comparable<T>接口，那么在main方法中以list为参数调用max方法会导致编译错误，这是因为Derived类没有实现Comparable<Derived>接口。这样的限制有些严格，如果将max方法改成如下方式，可以带来更大的灵活性。
public static <T extends Comparable<? super T>> T max(Collection<T> c) { return Collections.max(c);}??? 以下的代码虽然没有太大的意义，但是需要注意的是，在print方法中，p.setFirst()方法和p.setSecond()方法的参数类型为T，但是p.getFirst()方法和p.getSecond()方法的返回值类型只能是Object型。
public class Pair<T> { // private T first; private T second; public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; } public T getFirst() { return first; } public void setFirst(T first) { this.first = first; } public T getSecond() { return second; } public void setSecond(T second) { this.second = second; } public void print(Pair<? super T> p) { Object first = p.getFirst(); Object second = p.getSecond(); System.out.println("first: " + first + ", second: " + second); } public static void main(String args[]) { Pair<Derived> p1 = new Pair<Derived>(new Derived(), new Derived()); Pair<Base> p2 = new Pair<Base>(new Base(), new Base()); p1.print(p2); }} ?
5．2 通配符捕获
??? 考虑为Pair类编写一个方法，用于交换first和second。由于通配符不是变量类型，那么如下的写法是非法的：
? t = p.getFirst();
??? 此外，以下的写法也会导致编译错误：
public static void swap(Pair<?> p) { Object first = p.getFirst(); p.setFirst(p.getSecond()); // The method setFirst(captur#4-of ?) in the type Pair<capture#4-of ?> is not applicable for the arguments (capture#5-of ?) p.setSecond(first); // The method setFirst(captur#6-of ?) in the type Pair<capture#6-of ?> is not applicable for the arguments (Object)}??? 可以通过一个额外的泛型方法中的类型参数来捕获通配符，例如：?
public static void swap(Pair<?> p) { doSwap(p);}private static <T> void doSwap(Pair<T> p) { T first = p.getFirst(); p.setFirst(p.getSecond()); p.setSecond(first);}?
6 泛型和反射
??? Class类是泛型的，而且实现了java.lang.reflect.Type接口。Class类没有公共构造方法。Class对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。Class类的newInstance方法通过默认的构造函数返回类型为T的对象。例如：
public static <T> Pair<T> make(Class<T> c) throws InstantiationException, IllegalAccessException { return new Pair<T>(c.newInstance(), c.newInstance());}Pair<String> ps = Pair.make(String.class);??? 接口 TypeVariable<D extends GenericDeclaration>，ParameterizedType, WildcardType，GenericArrayType继承自Type，用于通过反射获得泛型类型的信息（尽管进行了擦除）。
??? TypeVariable 表示各种类型变量。其getName()方法返回在源码中声明的变量名；getBounds()方法返回类型变量上边界Type对象数组；getGenericDeclaration()返回GenericDeclaration对象，以表示声明此类型变量的一般声明。
??? ParameterizedType 表示参数化类型，例如Collection<String>。其getRawType()返回原始类型，也就是声明此类型的类或接口；getActualTypeArguments()方法返回表示此类型实际类型参数的 Type对象数组。
??? WildcardType 表示一个通配符类型表达式，如 ?、? extends Number 或 ? super Integer。getLowerBounds()方法返回类型变量下边界Type对象数组；getUpperBounds()方法返回类型变量上边界Type对象数组。
??? GenericArrayType 表示一种数组类型，其组件类型为参数化类型或类型变量。getGenericComponentType() 返回此数组的元素类型的Type对象。
??? 关于以上接口的详细文档，请参考Javadoc。以下是一个简单的例子，用于获得类型变量的Class类型：
import java.lang.reflect.ParameterizedType;public abstract class GenericBase<T extends Comparable<? super T>> { // private Class<T> clazz; @SuppressWarnings("unchecked") public GenericBase() { ParameterizedType pt = (ParameterizedType)getClass().getGenericSuperclass(); clazz = (Class<T>)pt.getActualTypeArguments()[0]; } public Class<T> getClazz() { return clazz; } public void setClazz(Class<T> clazz) { this.clazz = clazz; }}public class GenericDerived extends GenericBase<String> { public static void main(String args[]) { GenericDerived gd = new GenericDerived(); System.out.println(gd.getClazz()); }} 1 楼 trydofor 2008-04-24 苹果可以是水果的子类，但是能够装苹果的袋子不是能够装水果的袋子的子类