Java泛型的協變

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　　在上篇

《Java泛型的基本使用》 這篇文章中遺留以下問題，即将子類型也能添加到父類型的泛型中，要實作這種功能必須借助于協變。

實驗準備

　　現在在上篇文章展示的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/>
     * 曆 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/>
     * 曆 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

中的doDecorate和addDecorate方法幾乎一樣，唯一的差別是将List<T>改為List<?

extends T>，這種文法被稱為協變。如果你已經在IDE裡寫了上面的代碼，肯定發現addDecorate2中的語句itemList.add(t);已經編譯報錯。是以我們先将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

　　現在我們嘗試下協變的用途，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/>
 *
 * 曆 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

中的doDecorate方法的效果。由于聲明了decoratorA的類型是Decorator<Auction>，那麼此時執行個體decoratorA的doDecorate2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中擷取Table的時候，Java編譯器懷疑這實際可能是個Service，是以會有編譯錯誤。如果想從itemList中擷取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>，是以是不允許的。在擷取Auction時是沒有問題的，那麼添加Auction會不會也可以？由于itemList可能是ArrayList<Service>或者ArrayList<Table>，根據上一篇

http://www.cnblogs.com/jiaan-geng/p/4846134.html

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);           

是以這也說明了剛開始看到的addDecorate2中的語句itemList.add(t);為什麼會編譯報錯。雖然如此，我們依然希望能将子類型添加到父類型聲明的泛型中，這該怎麼辦？Java當然也考慮到這個問題，請看下一篇

《Java泛型的逆變》

。

總結

　　如果從泛型中擷取子類，應該使用協變。