Java泛型通配符 ? 快速手册

Oct 12, 2023

前言

故事的开始在于完成 MIT6.830 lab3 exercise3 的时候遇到了如下的代码：

Class<?> c = Class.forName("simpledb.execution.HashEquiJoin");

开始不明所以起来了，发现触及了自己的知识盲区，了解之后发现还十分有用，刚好可以让 Exercise 2 的屎山代码得到优化，故记录

Exercise 2 的情景如下：

现在有两个类 ：IntHistogram 类 和 StringHistogram 类， 留下本讲需要的关键结构后长这样：

// Class IntHistogram
public class IntHistogram {
    public double estimateSelectivity(Predicate.Op op, int v){...}
    ...
}

// Class StringHistogram
public class StringHistogram {
    public double estimateSelectivity(Predicate.Op op, String s){...}
    ...
}

现在有一个 Field 类型的数组 ：ArrarList<Field> arr , 而 Field 有两个子类 IntField 和 StringField

你需要做的是：

根据 Field 子类的类型选择不同的 Histogram ， 然后将它们存在一个容器中，之后会不断的调用 estimateSelectivity 方法.

但是由于 IntHistogram 类 和 StringHistogram 类都没有继承父类并且方法的参数也不一样， 所以最开始新建了一个父类搞来搞去，最后成了屎山…..

? 无界通配符

最直接的理解就是 ? 可以用来表示所有的类型，我们之前在定义 ArrarList 的时候， 需要在 <> 中指定这个数组中要存入的类型，就比如 ArrarList<String> arr

但是有些时候我们不知道要存入的类型，或者说我们想在一个数组中存储不同的类

当然你可以直接 ArrarList<Object> arr ， 但是还有另外一种更加优雅的方式 ArrarList<?> arr

但是这样操作也是有代价的，最主要的就是 不能在这个数组中插入元素了

// Error
public static void main(String[] args) {
    ArrayList<?> arr = new ArrayList<>();
    arr.add("error"); arr.add(-1)
}

所以无界通配符一般用于作为传入的函数中

public static void printf(ArrayList<?> arr) {
    for(Object o : arr)
        System.out.print(o + " ");
    System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> arr = new ArrayList<>(
        List.of(new String[]{"aaa", "bbb", "ccc"}));
    ArrayList<Integer> arr2 = new ArrayList<>(
        List.of(new Integer[]{1, 2, 3}));
    printf(arr); printf(arr2);
}
/*
aaa bbb ccc 
1 2 3 
*/

基本的用法就这…主要是灵活运用

<? extends E> 上界通配符

在无界通配符中，ArrayList<?> arr 会存入所有继承自 Object 类的子类

但是如果我们在后面使用了 extends E ， 那么就只能存入 E 以及 E 的子类了

不过还是要注意 ： 不能在这个数组中插入元素了

<? super E> 上界通配符

与上界通配符类似， 但是这次是只能存入 E 以及 E 的父类了

注意， 这个时候是可以插入数据的

当我们将 E 变成 Object 的时候就可以完成许多神奇操作

回到我们上面提到的问题，在学完通配符后有以下两种方式：

法一：

public static ArrayList<? super Object> arr = new ArrayList<>();
public double estimateSelectivity(Predicate.Op op, Object v, int i) {
    if(arr.get(i).getClass().equals(IntHistogram.class))
        return ((IntHistogram) arr.get(i)).estimateSelectivity(Predicate.Op op, (int) v);
    else
        return ((StringHistogram) arr.get(i)).estimateSelectivity(Predicate.Op op, (String) v); 
}

法二：

public static ArrayList<? super Object> arr = new ArrayList<>();
public double estimateSelectivity(Predicate.Op op, String v, int i) {
    return ((StringHistogram) arr.get(i)).estimateSelectivity(Predicate.Op op, v); 
}
public double estimateSelectivity(Predicate.Op op, int v, int i) {
    return ((IntHistogram) arr.get(i)).estimateSelectivity(Predicate.Op op, v); 
}

尾声

其实不知道你有没有发现其实不用通配符 ? 也可以实现， 即改成 ArrayList<Object> arr…..

但感觉这样写更帅哈哈哈

不过八当初的空缺弥补了，很开心…..