下限通配符(Comparable<？超级K>)

Question

在集合中，经常使用强制转换为Comparable接口，例如。在PriorityQueue中

private static <T> void siftUpComparable(int k, T x, Object[] es) {
    Comparable<? super T> key = (Comparable<? super T>) x;
    ...
        if (key.compareTo((T) e) >= 0)
            break;
    ...
}

比方说，我们创建了整数队列并添加了一些东西：

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();
queue.add(1);

如果我正确理解了通配符的概念，那么使用<? super T>而不是<T>的唯一效果就是编译器扩展了compareTo可能的参数类型

public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}

添加到Integer的任何超类。但我想知道为什么以及如何在这里使用它。任何示例，其中

Comparable<T> key = (Comparable<T>) x;

还不够吗？或者这是一种使用“超级”通配符和可比的指导方针？

Answer 1

放松泛型签名可以提高代码的灵活性，特别是当我们讨论参数类型时。一般的指导原则是PECS规则，但是对于Comparable来说，需要这种灵活性的实际例子很少，因为这意味着在它的所有子类型之间有一个定义自然顺序的基类型。

例如，如果你有像这样的方法

public static <T extends Comparable<T>> void sort(Collection<T> c) {

}

你不能这样做

List<LocalDate> list = new ArrayList<>();
sort(list); // does not compile

原因是LocalDate实现了ChronoLocalDate，您可以将ChronoLocalDate的所有实现相互比较，换句话说，它们都实现了Comparable<ChronoLocalDate>。

因此，方法签名必须是

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(Collection<T> c) {

}

为了允许实际类型实现使用超级类型参数化的Comparable，就像声明了Collections.sort一样。

对于siftUpComparable的特定情况，即没有机会确定实际泛型签名的内部集合方法，它使用Comparable<T>还是Comparable<? super T>并不重要，因为它需要的是将T的实例传递给compare方法的能力，而即使提供实际参数也是由另一个未经检查的强制转换完成的。

实际上，由于类型转换是未检查的，所以它也可以转换为Comparable<Object>，这将消除在compare调用时进行(T)转换的需要。

但显然，作者并不打算偏离实际泛型代码的用途，而是使用相同的模式，即使它在这里没有明显的好处。

Answer 2

E实际上可能不会为它自己的类公开一个可比较的。想象一下这样的情况：

class Foo implements Comparable<Foo> { ... }

class Bar extends Foo { ... }

如果将优先级队列设置为PriorityQueue<Bar>，则使用Foo中定义的比较方法。也就是说，你有一个通配符被实现为Foo的Comparable<? super Bar>

Answer 3

泛型的全部要点是类型安全。由于Java泛型在运行时会丢失类型信息，因此我们没有验证此类型转换的方法。有界通配符是在编译时验证类型限制的一种安全方法，而不是在运行时进行hail类型转换。

要了解泛型中super和extends的不同语义，请参阅以下主题：

What is PECS (Producer Extends Consumer Super)?