泛型-PECS原则

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>。

不明白？

先看看<? extends T>和<? super T>的区别。

<? extends T>和<? super T>是Java泛型中的“通配符（Wildcards）”和“边界（Bounds）”的概念。

• <? extends T>：是指 “上界通配符（Upper Bounds Wildcards）”
• <? super T>：是指 “下界通配符（Lower Bounds Wildcards）”

假设有这样一些类型定义

//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{}

定义一个容器，Plate类。盘子里可以放一个泛型的“东西”：

class Plate<T>{

private T item;

public Plate(T t){item=t;}

public void set(T t){item=t;}

public T get(){return item;}

}

现在我定义一个“水果盘子”，逻辑上水果盘子当然可以装苹果。

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

但实际上Java编译器不允许这个操作。会报错，“装苹果的盘子”无法转换成“装水果的盘子”。

 其实很好解释：

• 苹果 IS-A 水果
• 装苹果的盘子 NOT-IS-A 装水果的盘子

所以，就算容器里装的东西之间有继承关系，但容器之间是没有继承关系的。于是有了<? extends T>和<? super T>。

上界通配符 Plate<？ extends Fruit> 覆盖下图中蓝色的区域。

下界通配符 Plate<？ super Fruit> 覆盖下图中红色的区域。

接下来看一下PECS，再举个例子：

下面是一个简单的Stack的API接口：

public class  Stack<E>{
    public Stack();
    public void push(E e):
    public E pop();
    public boolean isEmpty();
    //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：
    public void pushAll(Iterable<E> src){
        for(E e : src)
            push(e)
    }
}

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

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”：

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:

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

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

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。

btw，我们反过来呢？以下两种均不能通过编译。

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

因为下界规定了元素的最小粒度的下限，实际上是放松了容器元素的类型控制。既然元素是E的基类，那往里存粒度比E小的都可以。但往外读取元素就费劲了，只有所有类的基类Object对象才能装下。但这样的话，元素的类型信息就全部丢失。Stack自然也无法存E的基类。

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

原因是编译器只知道容器内是Fruit或者它的派生类，但具体是什么类型不知道。编译器在?标上一个占位符：CAP#1，来表示捕获一个E或E的子类，具体是什么类不知道，代号CAP#1。然后无论是想往里插入A或者B或者C编译器都不知道能不能和这个CAP#1匹配，所以就都不允许。

This means that when a parameterized type being passed to a method will produce instances of T (they will be retrieved from it in some way), ? extends T should be used, since any instance of a subclass of T is also a T.

When a parameterized type being passed to a method will consume instances of T (they will be passed to it to do something), ? super T should be used because an instance of T can legally be passed to any method that accepts some supertype of T. A Comparator<Number> could be used on a Collection<Integer>, for example. ? extends T would not work, because a Comparator<Integer> could not operate on a Collection<Number>.

--from stackOverFlow https://stackoverflow.com/questions/2723397/what-is-pecs-producer-extends-consumer-super

另附阿里java开发手册第一章第五节第6条

参考：https://itimetraveler.github.io/2016/12/27/%E3%80%90Java%E3%80%91%E6%B3%9B%E5%9E%8B%E4%B8%AD%20extends%20%E5%92%8C%20super%20%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB%EF%BC%9F/

https://blog.csdn.net/rj08zhou/article/details/45063451

原文地址：https://www.cnblogs.com/steve-jiang/p/12172273.html