JAVA泛型——協變

 

　　在上篇《JAVA泛型——基本使用》這篇文章中遺留以下問題，即將子類型Table或者也能添加到父類型Auction的泛型中，要實現這種功能必須借助於協變。

實驗准備

　　現在在《JAVA泛型——基本使用》一文展示的Decorator類型的基礎上，增加一些代碼，如代碼清單1所示。

代碼清單1

/**
     * 
     * 描 述：Exp2使用br/>
     * 作 者：jiaan.gja<br/>
     * 歷 史: (版本) 作者 時間 注釋 <br/>
     * @param itemList
     */
    public void doDecorate2(List<? extends T> itemList) {
        for(int i = 0; i < itemList.size(); i++) {
            System.out.println(itemList.get(i));
        }
    }
    
    /**
     * 
     * 描 述：Exp2使用<br/>
     * 作 者：jiaan.gja<br/>
     * 歷 史: (版本) 作者 時間 注釋 <br/>
     * @param itemList
     * @param t
     */
    public void addDecorate2(List<? extends T> itemList, T t) {
　　　　// itemList.add(t);
    }

　　可以看到這跟《JAVA泛型——基本使用》中的doDecorate和addDecorate方法幾乎一樣，唯一的區別是將List<T>改為List<? extends T>，這種語法被稱為協變。如果你已經在IDE里寫了上面的代碼，肯定發現addDecorate2中的語句itemList.add(t);已經編譯報錯。所以我們先將itemList.add(t);這條語句暫時注釋掉，先來看看doDecorate2有沒有達到我們的預期。

實驗：泛型協變

　　現在我們看看協變的用途，即調用doDecorate2方法，如代碼清單2所示。

代碼清單2

/**
 * 
 * 類 名: Exp2<br/>
 * 描 述: 泛型的協變使用<br/>
 * 作 者: jiaan.gja<br/>
 * 創 建： 2015年8月20日<br/>
 *
 * 歷 史: (版本) 作者 時間 注釋
 */
class Exp2 {
    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.addDecorate2(listA, auctionOne);
        decoratorA.addDecorate2(listA, auctionTwo);
        decoratorA.doDecorate2(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.addDecorate2(listB, tableOne);
        decoratorB.addDecorate2(listB, tableTwo);
        decoratorB.doDecorate2(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.addDecorate2(listC, serviceOne);
        decoratorC.addDecorate2(listC, serviceTwo);
        decoratorC.doDecorate2(listC);
        
        /*
         * 協變測試開始
         */
        decoratorA.doDecorate2(listB);
        decoratorA.doDecorate2(listC);
        
    }
}

首先，我們看到doDecorate2方法至少能達到《JAVA泛型——基本使用》文中的doDecorate方法的效果。

由於聲明了decoratorA的類型是Decorator<Auction>，那么此時實例decoratorA的doDecorate2方法的參數可以認為是下面這樣：

List<? extends Auction> itemList

而listB的類型是ArrayList<Table>，listC的類型是ArrayList<Service>，也就是說協變允許：

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

這說明itemList中既可以存儲Auction，也可以存儲Table和Service。我們做個假設，當你想從itemList中獲取Table的時候，Java編譯器懷疑這實際可能是個Service，因此會有編譯錯誤。如果想從itemList中獲取Auction是沒有問題的，因為無論是Table還是Service它們都可以被自動轉換為父類Auction。這些推測，可以通過代碼清單3驗證。

代碼清單3

        List<? extends Auction> itemList = listA;
        Auction a = itemList.get(0);
        Table t = itemList.get(0);
        Service s = itemList.get(0);
        itemList = listB;
        a = itemList.get(0);
        t = itemList.get(0);
        s = itemList.get(0);
        itemList = listC;
        a = itemList.get(0);
        t = itemList.get(0);
        s = itemList.get(0);

同樣的道理，當你想要向itemList中添加Table時，編譯器懷疑itemList實際是個ArrayList<Service>，因此是不允許的。在獲取Auction時是沒有問題的，那么添加Auction會不會也可以？由於itemList可能是ArrayList<Service>或者ArrayList<Table>，根據上一篇《JAVA泛型——基本使用》的結論，這實際也是不可以的。可以用下列代碼驗證：

        Auction auctionThree = new Auction("auctionThree");
        itemList.add(auctionThree);
        Auction tableThree = new Auction("tableThree");
        itemList.add(tableThree);
        Auction serviceThree = new Auction("serviceThree");
        itemList.add(serviceThree);

因此這也說明了剛開始看到的addDecorate2中的語句itemList.add(t);為什么會編譯報錯。雖然如此，我們依然希望能將子類型添加到父類型聲明的泛型中，這該怎么辦？Java當然也考慮到這個問題，請看下一篇《JAVA泛型——逆變》。

總結

　　如果從泛型中獲取子類，應該使用協變。

 

如需轉載，請標明本文作者及出處——作者：jiaan.gja，本文原創首發：博客園，原文鏈接：http://www.cnblogs.com/jiaan-geng/p/4916347.html