协变与逆变，extends与super，如何正确选择？

在Java泛型中，协变和逆变的概念对于理解类型参数的用法非常重要。理解协变和逆变可以帮助我们编写出更灵活、更易读的代码。

协变与逆变的概念

协变和逆变是类型参数的一种行为，它了类型参数在继承关系中的变化方式。

• 协变（Covariance）： 协变是指子类类型参数可以替换父类类型参数，而不会产生类型错误。例如，如果一个类声明了一个类型为List<String>的字段，那么这个字段也可以接受一个类型为List<Object>的值，因为Object是String的父类。
• 逆变（Contravariance）： 逆变是指父类类型参数可以替换子类类型参数，而不会产生类型错误。例如，如果一个类声明了一个类型为Comparator<String>的字段，那么这个字段也可以接受一个类型为Comparator<Object>的值，因为Comparator<Object>可以比较任何类型的对象，包括String类型。

extends与super的选择

在Java泛型中，我们使用extends和super来指定类型参数的协变或逆变行为。

• extends： extends关键字用于指定协变类型参数。当我们使用extends关键字时，子类类型参数可以替换父类类型参数。
• super： super关键字用于指定逆变类型参数。当我们使用super关键字时，父类类型参数可以替换子类类型参数。

协变与逆变的应用场景

协变和逆变在Java泛型编程中有着广泛的应用场景，其中一些常见的应用场景包括：

• 泛型集合： 泛型集合是协变的，这意味着子类集合可以替换父类集合。例如，一个List<String>集合可以接受一个List<Object>值，因为Object是String的父类。
• 泛型方法： 泛型方法可以是协变或逆变的。当一个泛型方法是协变时，它的返回值类型可以是子类类型。当一个泛型方法是逆变时，它的参数类型可以是父类类型。
• 泛型接口： 泛型接口可以是协变或逆变的。当一个泛型接口是协变时，它的子接口可以扩展父接口。当一个泛型接口是逆变时，它的子接口可以实现父接口。

协变与逆变的优缺点

协变和逆变都有各自的优缺点。

• 协变的优点： 协变的主要优点是它可以提高代码的灵活性。通过使用协变，我们可以编写出更通用的代码，这些代码可以接受多种不同的类型参数。
• 协变的缺点： 协变的主要缺点是它可能会导致类型安全问题。如果我们不小心，可能会将一个类型不正确的对象传递给一个协变类型的参数，这可能会导致运行时错误。
• 逆变的优点： 逆变的主要优点是它可以提高代码的安全性。通过使用逆变，我们可以确保传递给一个逆变类型参数的对象总是属于正确的类型。
• 逆变的缺点： 逆变的主要缺点是它可能会限制代码的灵活性。如果我们不小心，可能会将一个类型不正确的对象传递给一个逆变类型的参数，这可能会导致编译时错误。

结论

协变和逆变是Java泛型编程中非常重要的概念。理解协变和逆变可以帮助我们编写出更灵活、更易读、更安全的代码。