1 為什麼要用萬用字元和邊界？

使用泛型的過程中，經常出現一種很彆扭的情況
比如我們有Fruit類，和它的派生類Apple

class Fruit {}
class Apple extends Fruit {}

然後有一個最簡單的容器：Plate類
盤子裡可以放一個泛型的“東西”
我們可以對這個東西做最簡單的“放”和“取”的動作：set( )和get( )方法

class Plate<T>{
    private T item;
    public Plate(T t){item=t;}
    public void set(T t){item=t;}
    public T get(){return item;}
}
 

現定義一個“水果盤”，邏輯上水果盤當然可以裝蘋果

Plate<Fruit> p = new Plate<Apple>(new Apple());

但實際上Java編譯器不允許這個操作。會報錯，“裝蘋果的盤子”無法轉換成“裝水果的盤子”。

error: incompatible types: Plate cannot be converted to Plate

實際上，編譯器認定的邏輯是這樣的：

• 蘋果 IS-A 水果
• 裝蘋果的盤子 NOT-IS-A 裝水果的盤子

所以，就算容器裡裝的東西之間有繼承關係，但容器之間是沒有繼承關係

2 上界

下面就是上界萬用字元（Upper Bounds Wildcards）
Plate<？ extends Fruit>

一個能放水果以及一切是水果派生類的盤子
再直白點就是：啥水果都能放的盤子
這和我們人類的邏輯就比較接近了
Plate<？ extends Fruit>和Plate最大的區別就是：Plate<？ extends Fruit>是Plate及Plate的基類
直接的好處就是，我們可以用“蘋果盤”給“水果盤”賦值了
Plate<? extends Fruit> p = new Plate(new Apple());

再擴充套件一下，食物分成水果和肉類，水果有蘋果和香蕉，肉類有豬肉和牛肉，蘋果還有兩種青蘋果和紅蘋果

//Lev 1
class Food{}

//Lev 2
class Fruit extends Food{}
class Meat extends Food{}

//Lev 3
class Apple extends Fruit{}
class Banana extends Fruit{}
class Pork extends Meat{}
class Beef extends Meat{}

//Lev 4
class RedApple extends Apple{}
class GreenApple extends Apple{}

在這個體系中，上界萬用字元Plate<？ extends Fruit>覆蓋下圖中藍色的區

3 下界

相對應的下界萬用字元（Lower Bounds Wildcards）

Plate<？ super Fruit>

表達的就是相反的概念：一個能放水果以及一切是水果基類的盤子
Plate<？ super Fruit>是Plate的基類，但不是Plate的基類
對應剛才那個例子，Plate<？ super Fruit>覆蓋下圖中紅色的區域。

4 上下界萬用字元的副作用

邊界讓Java不同泛型之間的轉換更容易了。但不要忘記，這樣的轉換也有一定的副作用。那就是容器的部分功能可能失效。

還是以剛才的Plate為例。我們可以對盤子做兩件事，往盤子裡set( )新東西，以及從盤子裡get( )東西

class Plate<T>{
    private T item;
    public Plate(T t){item=t;}
    public void set(T t){item=t;}
    public T get(){return item;}
}

4.1 上界<? extends T>不能往裡存，只能往外取

<? extends Fruit>會使往盤子裡放東西的set( )方法失效
但取東西get( )方法還有效

比如下面例子裡兩個set()方法，插入Apple和Fruit都報錯

Plate<? extends Fruit> p = new Plate<Apple>(new Apple());

//不能存入任何元素
p.set(new Fruit());    //Error
p.set(new Apple());    //Error

//讀取出來的東西只能存放在Fruit或它的基類裡。
Fruit newFruit1=p.get();
Object newFruit2=p.get();
Apple newFruit3=p.get();    //Error

編譯器只知道容器內是Fruit或者它的派生類，但具體是什麼型別不知道
可能是Fruit？可能是Apple？也可能是Banana，RedApple，GreenApple？編譯器在看到後面用Plate賦值以後，盤子裡沒有被標上有“蘋果”。而是標上一個佔位符：capture#1，來表示捕獲一個Fruit或Fruit的子類，具體是什麼類不知道，代號capture#1
然後無論是想往裡插入Apple或者Meat或者Fruit編譯器都不知道能不能和這個capture#1匹配，所以就都不允許
所以萬用字元<?>和型別引數的區別就在於，對編譯器來說所有的T都代表同一種類型
比如下面這個泛型方法裡，三個T都指代同一個型別，要麼都是String，要麼都是Integer…

public <T> List<T> fill(T... t);

但萬用字元<?>沒有這種約束，Plate<?>單純的就表示：盤子裡放了一個東西，是什麼我不知道

4.2 下界<? super T>不影響往裡存，但往外取只能放在Object物件裡

使用下界<? super Fruit>會使從盤子裡取東西的get( )方法部分失效，只能存放到Object物件裡。set( )方法正常。

Plate<? super Fruit> p=new Plate<Fruit>(new Fruit());

//存入元素正常
p.set(new Fruit());
p.set(new Apple());

//讀取出來的東西只能存放在Object類裡。
Apple newFruit3=p.get();    //Error
Fruit newFruit1=p.get();    //Error
Object newFruit2=p.get();

因為下界規定了元素的最小粒度的下限，實際上是放鬆了容器元素的型別控制
既然元素是Fruit的基類，那往裡存粒度比Fruit小的都可以
但往外讀取元素就費勁了，只有所有類的基類Object物件才能裝下。但這樣的話，元素的型別資訊就全部丟失

5 PECS原則

最後看一下什麼是**PECS（Producer Extends Consumer Super）**原則,已經很好理解了

• 頻繁往外讀取內容的，適合用上界Extends
• 經常往裡插入的，適合用下界Super