Android开发之深入理解泛型extends和super的区别

沉舟侧畔千帆进，病树前头万木春。这篇文章主要讲述Android开发之深入理解泛型extends和super的区别相关的知识，希望能为你提供帮助。
摘要：什么是泛型？什么是擦除边界？什么是上界限定或下界限定（子类型限定或超类型限定）？什么是类型安全？泛型extends关和super关键字结合通配符?使用的区别，两种泛型在实际android开发中有什么用处？
一、什么是泛型？泛型，大概的意思是指没有指定具体的类型的类或方法，以泛型的形式传入一个类中或方法中，在java编程(Android编程)里面使用一对尖括号和一个大写字母表示，例如：

//泛型类 public interface List< E> {}//泛型方法，类型参数位于返回类型之前或void之前 public static < E> boolean contains(E [] arr, E x){ for(E val:arr){ if(x.equal(val)){ return true; } } return false; }

尖括号中的内容常用一个大写的字母表示，但也可以是任意的单词或同时传入多个泛型，它的命名规则遵循类名的命名规则(首字母大写)，例如：

public interface List< AnyType,A,B,C> {}

在一个声明了传入泛型的类中，我们可以考虑传入，也可以考虑不传入，比如，现在我们需要一个列表存放数据(但没有明确数据的类型)，那么实例化的列表，就可以存放各种类型的数据，代码如下：

//没有具体类型的列表 ArrayList< > mDataSet=new ArrayList< > (); mDataSet.add(new Object()); mDataSet.add(new String()); mDataSet.add(new Integer(0)); mDataSet.add(new Animal()); //指定具体类型的列表(存储其他类型，编译不通过，编译器报错) ArrayList< String> mDataSetStr=new ArrayList< > (); mDataSetStr.add(new String());

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为了更好理解通配符的用法，现在我们先定几个继承关系的类：WhiteCuteHelloKitty、CuteHelloKitty、HelloKitty、Cat、Animal，如下图：

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通配符?既可以单独使用，也可以结合Java关键字extends或super一起使用，关于它们之间的区别在后面介绍，例如：

//通配符单独使用 ArrayList< ?> mDataSetType=new ArrayList< > (); //通配符结合关键字extends一起使用 ArrayList< ? extends Animal> mAnimalChildren = new ArrayList< > (); //通配符结合关键字super一起使用 ArrayList< ? super HelloKitty> mAnimalParents = new ArrayList< > ();

这里，没有列举完泛型的用法，关于其他的一些用法可以参考其他文档，继续我们下面的介绍。
二、什么是擦除边界？擦除边界，指一个具体的类型，抽象成一个泛型，那么我们就可以在编写代码的时候，根据实际需要指定具体的类型，符合依赖抽象的编程思想。我们使用IDE或Eclipse开发工具编写代码时，在编译期会将传入的具体类型代替泛型，同时方便使用具体类型的属性和方法，比如，我们在一个列表中指定存储Animal这个具体类，那么我们就可以方便使用Animal内部的属性和方法，例如：

class Animal { String name; public void setName(String name) { this.name = name; }public String getName() { return name; } }ArrayList< Animal> mAnimals = new ArrayList< > (); //指定ArrayList的泛型具体类为Animal，其对象可以存储Animal及其子类的对象 mAnimals.add(new Animal()); mAnimals.add(new Cat()); mAnimals.add(new HelloKitty()); //方便使用Animal内部的属性和方法 String name=mAnimals.get(0).name; name=mAnimals.get(1).getName();

简单地说，擦除边界就像一个正方形去掉了四边，变成一个没有固定大小没有边界的图片，在以后需要使用的时候，再给它指定具体的类型，指定的类型可以是圆形、矩形、三角形或六边形、心形等。
三、什么是上界限定或下界限定？在Java程序中，类与类之间最重要的一种关系——继承关系，简单的描述是一个纵向的排列关系（如上面Animal的UML图）。上界，指的是往上能够找到的最顶端的类（忽略Object类）；下界，指的是外下能够找到的最末端的类。泛型

<
? extends HelloKitty>

表示的是所有继承自HelloKitty的子类，那么通配符？表示的上界是HelloKitty，但我们不知道它的下界；泛型

<
? super CuteHelloKitty>

表示的是所有CuteHelloKitty的超类，通配符?表示的下界是CuteHelloKitty，同理我们不知道它的上界。于是，初学者在看一些介绍extends和super区别的文章时，容易将extends的上界和super的下界混到一起记忆，实际上它们彼此拥有自己的上界与下界，这是特别需要注意的！
四、什么是类型安全？类型安全，指的是在编码阶段，编译器自动对代码进行检查，检查变量或方法的调用是否符合当前类型，如果有不符合的情况，Java编译器就会提示错误，比如，一个HelloKitty的对象mHelloKitty允许调用自身声明或继承的属性和方法，这是符合类型安全的；但是，一个HelloKitty的对象mHelloKitty不允许调用子类CuteHelloKitty或WhiteCuteHelloKitty声明的属性和方法，如果强行调用了，编译器会提示错误，这是不符合类型安全的。
简单地说，上溯造型是符合类型安全的，下溯造型是不符合类型安全的。
五、通配符?与extends、super关键字使用的区别从上面的学习中，我们知道

<
? extends T>

表示的含义是继承自T的一组类，在一个泛型类

List<
E>

(或方法)中传入泛型

<
? extends T>

，编译器会自动转换成如下代码：

//泛型类 public interface List< ? extends T> {//泛型方法 boolean add(? extends T e); }

下面演示的例子，钊林将T用具体的类Animal代替，在一个泛型类

ArrayList<
E>

传入

<
? extends Animal>

，然后尝试往mAnimalChildren列表中存入子类的对象，最后查看ArrayList的add方法，如下图：

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你会发现，编译器报错了，不允许往一个列表中存储Animal本身及其子类的对象，难道我理解错误了吗？这到底是为什么？
在开发者的头脑里，自然很容易理解Animal、Cat是符合泛型

<
? extends Animal>

规则的，但是对于编译器来说，它只知道上面泛型表示的是一组类，但不清楚是否是具体的Animal类或其子类，在ArrayList类中，传入的泛型，编译器会自动将类中的泛型替换成

<
? extends Animal>

，比如add方法，变成了boolean add(? extends Animal e)，这时候试图传入具体的类Animal、Cat、HelloKitty或CuteHelloKitty，编译器会很生气地告诉你说：“你是不是听不懂我说的话，我要求的是? extends Animal，你却给我一个Animal或其子类！！产生了疑惑：我应该把它当成Animal处理呢？还是应该当成HelloKitty处理呢？抑或是当成CuteHelloKitty处理呢？”因为存在类型不清楚的情况，所以编译器禁止开发者传入具体的类型，
这就是为什么钊林会花一些篇幅提前介绍什么是类型安全的原因，对于编译器要求的是一个A类型，开发者给了一个B类型，这是不符合类型安全的！
? extends Animal表示一种类型，Animal、Cat或HelloKitty表示另一种类型，所以会报错！
既然不允许我们往里面添加数据，那么，对于泛型? extends Animal，对于开发者到底有什么用处？虽然编译器不允许你往add方法传入数据。
但是对于编译器来说泛型类? extends Animal，可以肯定其继承了Animal的属性和方法，那么在我们封装类的时候，就可以方便地调用继承的属性和方法，例如：

class Animal { String name; public void setName(String name) { this.name = name; }public String getName() { return name; } } class CuteHelloKitty extends HelloKitty{public String feature(){ return "This is a cute HelloKitty !"; } } /** * 封装的一个类 * @param < T> */ class AnimalName< T> { T e; public T get() { return e; }public T print(T e) { return e; } }public void print(){ //一、绑定为一组继承自Animal的类，允许使用继承的属性和方法 AnimalName< ? extends Animal> animalName=new AnimalName(); Animal animal=animalName.get(); System.out.print(animal.getName()); //二、绑定为一组CuteHelloKitty的类，允许使用继承的属性和方法 AnimalName< ? extends CuteHelloKitty> cuteHelloKittyName=new AnimalName(); CuteHelloKitty cuteHelloKitty=cuteHelloKittyName.get(); System.out.print(cuteHelloKitty.feature()); }

既然泛型

<
? extends Animal>

不合适往里面添加数据，那么开发者在设计程序的时候，对于传入泛型

<
? extends Animal>

的类，尽量避免调用往写入数据的方法，只调用读取数据的方法。泛型类

<
? extends Animal>

表示以Animal为上界的所有子类，不确定具体的类型，可能会下溯造型，不符合类型安全！！
但是，如果我想要调用写入数据的方法呢，那该怎么办？那么，你可以考虑使用泛型

<
? super T>

，该泛型表示的含义是以T为下界的一组类，如下图：

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看一下下面的例子，编译器允许开发者这样子操作，代码如下：

//三、绑定为以CuteHelloKitty为下界的一组类 AnimalName< ? super CuteHelloKitty> helloKitty = new AnimalName< > (); helloKitty.print(new CuteHelloKitty()); helloKitty.print(new WhiteCuteHelloKitty());

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类中传入泛型

<
? super T>

，对于传入的CuteHelloKitty类本身及其子类，在这里编译器会自动上溯造型为CuteHelloKitty，上溯造型符合类型安全的，因此可以调用写入数据的print方法）。编译器允许传入的是T自身或T子类的对象，最终上溯造型为T，符合类型安全！！
总结：在一个封装类中传入泛型，可以在编码的时候指定泛型为某个具体的类，也可以指定为一组类，指定为一组类可以考虑使用通配符?与extends、super关键字结合，泛型类