泛型 - 通配符带来更多乐趣 - 《Java™教程（中文）》

通配符捕获

在本节中，我们将考虑通配符的一些更高级的用法。我们已经看到了几个示例，其中从数据结构读取数据时，有界通配符很有用。现在考虑相反的情况，只写数据结构。接口Sink是此类简单示例。

interface Sink<T> {
    flush(T t);
}

我们可以想象使用它，如下面的代码所示。方法writeAll()旨在将集合coll的所有元素刷新到接收器snk，并返回刷新的最后一个元素。

public static <T> T writeAll(Collection<T> coll, Sink<T> snk) {
    T last;
    for (T t : coll) {
        last = t;
        snk.flush(last);
    }
    return last;
}
...
Sink<Object> s;
Collection<String> cs;
String str = writeAll(cs, s); // Illegal call.

如所写，对writeAll()的调用是非法的，因为无法推断出有效的类型参数。 String和Object都不是T的适当类型，因为Collection元素和Sink元素必须为同一类型。
我们可以通过使用通配符，如下所示修改writeAll()的签名来解决此错误。

public static <T> T writeAll(Collection<? extends T>, Sink<T>) {...}
...
// Call is OK, but wrong return type. 
String str = writeAll(cs, s);

现在该调用是合法的，但是赋值是错误的，因为推断的返回类型为Object，因为T匹配s的元素类型，即Object。
解决方案是使用一种尚未见过的有界通配符形式：具有下界（lower bound）的通配符。语法? **super** T表示未知类型，它是T的超类型（或T本身；请记住，超类型关系是自反的）。这是我们一直在使用的有界通配符（使用? **extends** T以表示作为T的子类型的未知类型）的对偶。

public static <T> T writeAll(Collection<T> coll, Sink<? super T> snk) {
    ...
}
String str = writeAll(cs, s); // Yes!

使用此语法，该调用是合法的，并且根据需要推断出的类型是String。
现在我们来看一个更现实的例子。java.util.TreeSet<E>表示顺序排列的E元素类型树。构造TreeSet的一种方法是将Comparator对象传递给构造函数。该比较器将用于根据所需顺序对TreeSet的元素进行排序。

TreeSet(Comparator<E> c)

Comparator接口本质上是：

interface Comparator<T> {
    int compare(T fst, T snd);
}

假设我们要创建一个TreeSet<String>并传入合适的比较器，我们需要向其传递一个可以比较Strings的Comparator。这可以由Comparator<String>完成，但是Comparator<Object>也可以。但是，我们将无法在Comparator<Object>上调用上面给出的构造函数。我们可以使用下界通配符来获得所需的灵活性：

TreeSet(Comparator<? super E> c)

该代码允许使用任何适用的比较器。
作为使用下界通配符的最后一个示例，让我们看一下Collections.max()方法，该方法返回作为参数传递给它的集合中的最大元素。现在，为了使max()起作用，传入的集合的所有元素必须实现Comparable。此外，它们必须彼此具有可比性。
首次尝试生成此方法签名会产生：

public static <T extends Comparable<T>> T max(Collection<T> coll)

也就是说，该方法采用与自身可比较的某种类型T的集合，并返回该类型的元素。但是，此代码过于严格。要了解原因，请考虑与任意对象可比的类型：

class Foo implements Comparable<Object> {
    ...
}
Collection<Foo> cf = ... ;
Collections.max(cf); // Should work.

cf的每个元素都可以与cf中的每个其他元素相比较，因为每个这样的元素都是Foo，它可以与任何对象（尤其是另一个Foo）相比较。但是，使用上述签名，我们发现该调用被拒绝了。推断的类型必须为Foo，但是Foo没有实现Comparable<Foo>。
T不必与自己完全可比。所需要做的就是让T与它的超类型之一可比。这给我们：

public static <T extends Comparable<? super T>> 
        T max(Collection<T> coll)

请注意，实际上涉及Collections.max()的实际签名。我们将在下一节“将旧版代码转换为使用泛型”中返回它。这种推理几乎适用于可用于任意类型的Comparable的几乎所有用法：您始终想使用Comparable<? **super** T>。
通常，如果您有一个仅使用类型参数T作为参数的API，则其使用应利用下界通配符? **super** T。相反，如果API仅返回T，则可以使用上界通配符? **extends** T来为客户提供更大的灵活性。

通配符捕获

到现在应该已经很清楚了：

Set<?> unknownSet = new HashSet<String>();
...
/* Add an element  t to a Set s. */ 
public static <T> void addToSet(Set<T> s, T t) {
    ...
}

下面的调用是非法的。

addToSet(unknownSet, "abc"); // Illegal.

传递的实际集合是字符串集合没有区别。重要的是，作为参数传递的表达式是一组未知类型，不能保证是一组字符串，或者特别是任何类型。
现在，考虑以下代码：

class Collections {
    ...
    <T> public static Set<T> unmodifiableSet(Set<T> set) {
        ...
    }
}
...
Set<?> s = Collections.unmodifiableSet(unknownSet); // This works! Why?

看来这不应该被允许；但是，看看这个特定的调用，允许它是绝对安全的。毕竟，unmodifiableSet()确实适用于任何类型的Set，无论其元素类型如何。
由于这种情况经常发生，因此有一条特殊的规则允许在非常特殊的情况下使用此类代码，在这种情况下，可以证明该代码是安全的。该规则称为通配符捕获（ wildcard capture__），它允许编译器的推断将通配符的未知类型作为泛型方法的类型参数。