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Java 泛型: 什么是PECS(Producer Extends, Consumer Super)

2014-3-31 14:27| 发布者: admin| 查看: 2295| 评论: 0|原作者: 刘志军|来自: importnew

摘要: PECS指“Producer Extends,Consumer Super”。换句话说,如果参数化类型表示一个生产者,就使用;如果它表示一个消费者,就使用,可能你还不明白,不过没关系,接着往下看好了。
本文由 ImportNew - 刘志军 翻译自 stackoverflow。欢迎加入Java小组。转载请参见文章末尾的要求。

什么是PECS? 

PECS指“Producer Extends,Consumer Super”。换句话说,如果参数化类型表示一个生产者,就使用<? extends T>;如果它表示一个消费者,就使用<? super T>,可能你还不明白,不过没关系,接着往下看好了。

下面是一个简单的Stack的API接口:

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public class  Stack<E>{
    public Stack();
    public void push(E e):
    public E pop();
    public boolean isEmpty();
}

假设想增加一个方法,按顺序将一系列元素全部放入Stack中,你可能想到的实现方式如下:

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public void pushAll(Iterable<E> src){
    for(E e : src)
        push(e)
}

假设有个Stack<Number>,想要灵活的处理Integer,Long等Number的子类型的集合

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Stack<Number> numberStack = new Stack<Number>();
Iterable<Integer> integers = ....;
numberStack.pushAll(integers);

此时代码编译无法通过,因为对于类型Number和Integer来说,虽然后者是Number的子类,但是对于任意Number集合(如List<Number>)不是Integer集合(如List<Integer>)的超类,因为泛型是不可变的。

幸好java提供了一种叫有限通配符的参数化类型,pushAll参数替换为“E的某个子类型的Iterable接口”:

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public void pushAll(Iterable<? extends E> src){
    for (E e: src)
        push(e);
}

这样就可以正确编译了,这里的<? extends E>就是所谓的 producer-extends。这里的Iterable就是生产者,要使用<? extends E>。因为Iterable<? extends E>可以容纳任何E的子类。在执行操作时,可迭代对象的每个元素都可以当作是E来操作。

与之对应的是:假设有一个方法popAll()方法,从Stack集合中弹出每个元素,添加到指定集合中去。

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public void popAll(Collection<E> dst){
       if(!isEmpty()){
                dst.add(pop());
        }
}

假设有一个Stack<Number>和Collection<Object>对象:

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Stack<Number> numberStack = new Stack<Number>();
Collection<Object> objects = ...;
numberStack.popAll(objects);

同样上面这段代码也无法通过,解决的办法就是使用Collection<? super E>。这里的objects是消费者,因为是添加元素到objects集合中去。使用Collection<? super E>后,无论objects是什么类型的集合,满足一点的是他是E的超类,所以不管这个参数化类型具体是什么类型都能将E装进objects集合中去。

总结:

  1. 如果你是想遍历collection,并对每一项元素操作时,此时这个集合时生产者(生产元素),应该使用 Collection<? extends Thing>.
  2. 如果你是想添加元素到collection中去,那么此时集合时消费者(消费元素)应该使用Collection<? super Thing>

注:此文根据《Effective Java》以及Java Generics: What is PECS? 整理成文。想了解更多有关泛型相关知识,请读者阅读《Effective Java》的第五章。

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