Java 泛型中的PECS原则

问题

今天看到一个网友抛出这样一个问题：

package Generics;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Classname PECS
 * @Description TODO
 * @Date 2022/5/22 21:44
 * @Created by YJS
 * @WebSite www.imyjs.cn
 */
public class PECS {
    public static void main(String[] args) {
        List<? extends A> list = new ArrayList<>();
        list.add(new B()); // 在IDEA下会自动提示错误
    }
}

class A{}

class B extends A{}

class C extends B{}

代码执行后会抛出如下提示：

// java: 对于add(Generics.B), 找不到合适的方法
//    方法 java.util.Collection.add(capture#1, 共 ? extends Generics.A)不适用
//      (参数不匹配; Generics.B无法转换为capture#1, 共 ? extends Generics.A)
//    方法 java.util.List.add(capture#1, 共 ? extends Generics.A)不适用
//      (参数不匹配; Generics.B无法转换为capture#1, 共 ? extends Generics.A)

解决

将上面代码这样写就解决问题：

package Generics;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Classname PECS
 * @Description TODO
 * @Date 2022/5/22 21:44
 * @Created by YJS
 * @WebSite www.imyjs.cn
 */
public class PECS {
    public static void main(String[] args) {
        List<? super A> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(new B());
        list1.add(new C());
        System.out.println(list1.size());  // 2
    } 
}

class A{}

class B extends A{}

class C extends B{}

PECS

当我们在Java编程时，如果遇到不确定的数据类型时，我们可以是使用Object类型来接收参数，但是这种方法会有许多问题，此时我们可以借助JDK1.5后增加的泛型，在泛型机制中提供了通配符的概念。

<?>：无界通配符

<? extends T>：上界通配符

<? super T>：下界通配符

PECS原则：

Producer Extends Consumer Super

当需要频繁取值，而不需要写值则使用" ? extends T "作为数据结构泛型。

当需要频繁写值，而不需要取值则使用" ? super T "作为数据结构泛型。

这个是 Effective Java中提出的一种概念。

如果类型变量是生产者,则用 extends ,如果类型变量是消费者,则使用 super。

这种方式也成为 Get and Put Principle。 即get属于生产者,put属于消费者.

<? extends T>

使用<? extends T>规定泛型的数据结构，我们知道其存储的值是T的子类，T可以有多个不同表现的子类（多态），因此当我们进行写值时，我们并不知道其中存储的到底是哪个子类，不同子类是不同的类型，因此写值操作必然会出现问题，所以编译器直接禁止在使用<? extends T>泛型的数据结构中进行写值，只能进行取值，正是开头所说的PE原则。

<? super T>

对于使用<? super T>规定泛型的数据结构，我们只知道其存储的值是T的父类，若以T为数据类型取值时 T t = ?，等于将父类(?)当做子类(T)使用，这显然是不合理的，父类缺少子类中的一些信息，因此编译器直接禁止在使用<? super T>泛型的数据结构中进行取值，只能进行写值，正是开头所说的CS原则。

总结

当使用extends做泛型时，该数据结构作为Producer对外提供值，只能进行取值而不能写值。
当使用super做泛型时，该数据结构作为Producer对外提供值，只能进行取值而不能写值。

参考阅读：

• 『Java』泛型中的PECS原则 - 简书 (jianshu.com)
• Java中的逆变与协变 - Treant - 博客园 (cnblogs.com)

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