泛型与通配符?的区别

基本定义和用法

定义

?代表未知类型，表示可以接受任何类型。泛型是一个占位符，用于表示具体的类型参数。也就是说?比泛型更抽象。

用法

泛型需要在定义类、接口、方法提前指定，不可以直接像通配符只写在方法体中

public static void main(String[] args){
    List<T extends Pizza> list = new ArrayList<>();//编译错误
    List<?> list1 = new ArrayList<>();
}

需要在定义中指定，如以下定义了一个泛型类

class Box<T> {
    private T value;

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }

    public T getValue() {
        return value;
    }
}

?通配符不可以像泛型直接在方法或类中声明为类型参数，也不能作为返回值

//编译错误
public static ? func(? array) {
    
}

public static <T> T getFirstElement(T[] array) {
    if (array == null || array.length == 0) {
        return null;
    }
    return array[0];
}

类型安全性

泛型提供强类型检查，可以确保传入和操作的类型一致，会更加安全。通配符允许更灵活的类型匹配，但因为类型不确定，不能安全添加元素

public static <T> void processList(List<T> list, T element) {
    // 可以读取列表元素，类型为T
    for (T elem : list) {
        System.out.println(elem);
    }
    // 添加T类型的元素
    list.add(element);
}

public static void processList(List<?> list) {
    // 可以读取列表元素，但类型为Object
    for (Object elem : list) {
        System.out.println(elem);
    }
    // 不能添加元素，因为类型不确定
    // list.add(new Object()); // 编译错误
}

上下界约束

泛型只能使用上界约束，通配符上下界都可以。

泛型上界约束

public <T extends Animal> void processList(List<T> list) {
    for (T animal : list) {
        animal.eat();
    }
}

通配符上下界约束

引用自《Effective Java》

这里有一个助记符来帮助你记住使用哪种通配符类型： PECS 代表： producer-extends，consumer-super。换句话说，如果一个参数化类型代表一个 T 生产者，使用 <? extends T> ；如果它代表 T 消费者，则使用 <? super T>

上界通配符（生产者限制读取）

//? extends T ：表示类型必须是`T`或其子类型，用于限制读取操作。
public void processList(List<? extends Animal> list) {
    for (Animal animal : list) {
        animal.eat();
    }
    // list.add(new Dog()); // 编译错误，不能添加元素
}

下界通配符（消费者限制写入）

public void addDogs(List<? super Dog> list) {
    list.add(new Dog());
    // Dog dog = list.get(0); // 编译错误，只能读取为Object
}

总结

通配符? ：适用于方法参数类型，灵活但类型不确定，通常用于读取操作（? extends T）或写入操作（? super T）。
泛型类型参数T：适用于类、接口和方法的定义，提供强类型检查和一致性，适合明确类型操作。