型態通配字元

假設您撰寫了一個泛型類別：

GenericFoo.java

public class GenericFoo<T> {
    private T foo;
 
    public void setFoo(T foo) {
        this.foo = foo;
    }
 
    public T getFoo() {
        return foo;
    }
}

分別使用下面的程式宣告了foo1與foo2兩個參考名稱：

GenericFoo<Integer> foo1 = null;
GenericFoo<Boolean> foo2 = null;

那麼 foo1 就只接受GenericFoo<Integer>的實例，而foo2只接受GenericFoo<Boolean>的實例。

現在您有這麼一個需求，您希望有一個參考名稱foo可以接受所有下面的實例（List、Map或List介面以及其實介面的相關類別，在J2SE 5.0中已經針對泛型功能作了改寫，在這邊仍請將之當作介面就好，這是為了簡化說明的考量）：

foo = new GenericFoo<ArrayList>();
foo = new GenericFoo<LinkedList>();

簡單的說，實例化型態持有者時，它必須是實作List的類別或其子類別，要宣告這麼一個參考名稱，您可以使用 '?' 通配字元，並使用"extends"關鍵字限定型態持有者的型態，例如：

GenericFoo<? extends List> foo = null;
foo = new GenericFoo<ArrayList>();
.....
foo = new GenericFoo<LinkedList>();
....

如果指定了不是實作List的類別或其子類別，則編譯器會回報錯誤，例如：

GenericFoo<? extends List> foo = new GenericFoo<HashMap>();

上面這段程式編譯器會回報以下的錯誤：

incompatible types
found : GenericFoo<java.util.HashMap>
required: GenericFoo<? extends java.util.List>
GenericFoo<? extends List> foo = new GenericFoo<HashMap>();

這樣的限定是很有用的，例如如果您想要自訂一個showFoo()方法，方法的內容實作是針對List而制定的，例如：

public void showFoo(GenericFoo foo) {
// 針對List而制定的內容
}

您當然不希望任何的型態都可以傳入showFoo()方法中，您可以使用以下的方式來限定，例如：

public void showFoo(GenericFoo<? extends List> foo) {
//
}

這麼一來，如果有粗心的程式設計人員傳入了您不想要的型態，例如GenericFoo<Boolean>型態的實例，則編譯器都會告訴它這是不可行的，在宣告名稱時如果指定了<?>而不使用"extends"，則預設是允許Object及其下的子類，也就是所有的Java物件了，那為什麼不直接使用GenericFoo宣告就好了，何必要用GenericFoo<?>來宣告？使用通配字元有點要注意的是，透過使用通配字元宣告的名稱所參考的物件，您沒辦法再對它加入新的資訊，您只能取得它的資訊或是移除它的資訊，例如：

GenericFoo<String> foo = new GenericFoo<String>();
foo.setFoo("caterpillar");
GenericFoo<?> immutableFoo = foo;

// 可以取得資訊
System.out.println(immutableFoo.getFoo());

// 可透過immutableFoo來移去foo所參考實例內的資訊
immutableFoo.setFoo(null);

// 不可透過immutableFoo來設定新的資訊給foo所參考的實例
// 所以下面這行無法通過編譯
// immutableFoo.setFoo("良葛格");

所以使用<?>或是<? extends SomeClass>的宣告方式，意味著您只能透過該名稱來取得所參考實例的資訊，或者是移除某些資訊，但不能增加它的資訊，因為只知道當中放置的是SomeClass的子類，但不確定是什麼類的實例，編譯器不讓您加入物件，理由是，如果可以加入物件的話，那麼您就得記得取回的物件實例是什麼形態，然後轉換為原來的型態方可進行操作，這就失去了使用泛型的意義。

事實上，GenericFoo<?> immutableFoo相當於GenericFoo immutableFoo。

除了可以向下限制，您也可以向上限制，只要使用"super"關鍵字，例如：

GenericFoo<? super StringBuilder> foo;

如此，foo就只接受 StringBuilder 及其上層的父類型態之物件。

From Gossip@caterpillar

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