How can I add to List<? extends Number> data structures?

У меня есть список, который объявлен следующим образом :

 List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<Integer>();

Я пытался добавить 3 в foo3. Однако я получаю сообщение об ошибке, подобное этому:

The method add(capture#1-of ? extends Number) in the type List<capture#1-of ?
extends Number> is not applicable for the arguments (ExtendsNumber)

Извините, но вы не можете.

Объявление подстановочного знака List<? extends Number> foo3 означает, что переменная foo3 может содержать любое значение из семейства типов (а не любое значение определенного типа). Это означает, что любое из этих назначений является законным:

List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<Number>();  // Number "extends" Number
List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<Integer>(); // Integer extends Number
List<? extends Number> foo3 = new ArrayList<Double>();  // Double extends Number

Итак, учитывая это, какой тип объекта вы могли бы добавить к List foo3 который был бы законным после любого из вышеперечисленных возможных ArrayList назначений:

• Вы не можете добавить, Integer потому что foo3 это может указывать на List<Double>.


• Вы не можете добавить a, Double потому что foo3 это может указывать на a List<Integer>.


• Вы не можете добавить a, Number потому что foo3 это может указывать на a List<Integer>.

Вы не можете добавить какой-либо объект в List<? extends T> потому что вы не можете гарантировать, на какой вид List он действительно указывает, поэтому вы не можете гарантировать, что объект разрешен в этом List. Единственная "гарантия" заключается в том, что вы можете читать только из него, и вы получите T или подкласс T.

Обратная логика применима к super, например List<? super T>. Они легальны:

List<? super Number> foo3 = new ArrayList<Number>(); // Number is a "super" of Number
List<? super Number> foo3 = new ArrayList<Object>(); // Object is a "super" of Number

Вы не можете прочитать конкретный тип T (например, Number) из List<? super T>, потому что вы не можете гарантировать, на какой тип List он действительно указывает. Единственная "гарантия", которая у вас есть, заключается в том, что вы можете добавить значение типа T (или любого подкласса T), не нарушая целостности списка, на который вы указываете.

Прекрасным примером этого является подпись для Collections.copy():

public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)

Обратите внимание, как в src объявлении списка используется extends, чтобы позволить мне передавать любой список из семейства связанных типов списков и при этом гарантировать, что он выдаст значения типа T или подклассы T. Но вы не можете добавить в src список.

В dest объявлении списка используется super, чтобы позволить мне передавать любой список из семейства связанных типов списков и при этом гарантировать, что я могу записать значение определенного типа T в этот список. Но нельзя гарантировать, что я прочитаю значения определенного типа T, если я прочитаю из списка.

Итак, теперь, благодаря подстановочным знакам generics, я могу выполнять любой из этих вызовов с помощью этого единственного метода:

// copy(dest, src)
Collections.copy(new ArrayList<Number>(), new ArrayList<Number>());
Collections.copy(new ArrayList<Number>(), new ArrayList<Integer>());
Collections.copy(new ArrayList<Object>(), new ArrayList<Number>());
Collections.copy(new ArrayList<Object>(), new ArrayList<Double>());

Рассмотрите этот запутанный и очень объемный код, чтобы потренировать свой мозг. Закомментированные строки являются незаконными, и причина почему указана в крайней правой части строки (нужно прокрутить, чтобы увидеть некоторые из них):

  List<Number> listNumber_ListNumber  = new ArrayList<Number>();
//List<Number> listNumber_ListInteger = new ArrayList<Integer>();                    // error - can assign only exactly <Number>
//List<Number> listNumber_ListDouble  = new ArrayList<Double>();                     // error - can assign only exactly <Number>
  
  List<? extends Number> listExtendsNumber_ListNumber  = new ArrayList<Number>();
  List<? extends Number> listExtendsNumber_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
  List<? extends Number> listExtendsNumber_ListDouble  = new ArrayList<Double>();
  
  List<? super Number> listSuperNumber_ListNumber  = new ArrayList<Number>();
//List<? super Number> listSuperNumber_ListInteger = new ArrayList<Integer>();      // error - Integer is not superclass of Number
//List<? super Number> listSuperNumber_ListDouble  = new ArrayList<Double>();       // error - Double is not superclass of Number
  

//List<Integer> listInteger_ListNumber  = new ArrayList<Number>();                  // error - can assign only exactly <Integer>
  List<Integer> listInteger_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//List<Integer> listInteger_ListDouble  = new ArrayList<Double>();                  // error - can assign only exactly <Integer>
  
//List<? extends Integer> listExtendsInteger_ListNumber  = new ArrayList<Number>(); // error - Number is not a subclass of Integer
  List<? extends Integer> listExtendsInteger_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//List<? extends Integer> listExtendsInteger_ListDouble  = new ArrayList<Double>(); // error - Double is not a subclass of Integer
  
  List<? super Integer> listSuperInteger_ListNumber  = new ArrayList<Number>();
  List<? super Integer> listSuperInteger_ListInteger = new ArrayList<Integer>();
//List<? super Integer> listSuperInteger_ListDouble  = new ArrayList<Double>();     // error - Double is not a superclass of Integer


  listNumber_ListNumber.add(3);             // ok - allowed to add Integer to exactly List<Number>
  
  // These next 3 are compile errors for the same reason:
  // You don't know what kind of List<T> is really
  // being referenced - it may not be able to hold an Integer.
  // You can't add anything (not Object, Number, Integer,
  // nor Double) to List<? extends Number>      
//listExtendsNumber_ListNumber.add(3);     // error - can't add Integer to *possible* List<Double>, even though it is really List<Number>
//listExtendsNumber_ListInteger.add(3);    // error - can't add Integer to *possible* List<Double>, even though it is really List<Integer>
//listExtendsNumber_ListDouble.add(3);     // error - can't add Integer to *possible* List<Double>, especially since it is really List<Double>

  listSuperNumber_ListNumber.add(3);       // ok - allowed to add Integer to List<Number> or List<Object>
  
  listInteger_ListInteger.add(3);          // ok - allowed to add Integer to exactly List<Integer> (duh)

  // This fails for same reason above - you can't
  // guarantee what kind of List the var is really
  // pointing to
//listExtendsInteger_ListInteger.add(3);   // error - can't add Integer to *possible* List<X> that is only allowed to hold X's
  
  listSuperInteger_ListNumber.add(3);      // ok - allowed to add Integer to List<Integer>, List<Number>, or List<Object>
  listSuperInteger_ListInteger.add(3);     // ok - allowed to add Integer to List<Integer>, List<Number>, or List<Object>

Вы не можете (без небезопасных приведений). Вы можете только читать из них.

Проблема в том, что вы не знаете, что именно представляет собой список. Это может быть список любого подкласса Number , поэтому, когда вы пытаетесь поместить в него элемент, вы не знаете, действительно ли элемент вписывается в список.

Например, список может быть списком Bytes, поэтому было бы ошибкой помещать в него Float.

Это сбивало меня с толку, хотя я читал ответы здесь, пока я не нашел комментарий Павла Минаева:

Обратите внимание, что список < ? расширяет число > не означает "список объектов разных типов, все из которых расширяют число". Это означает "список объектов одного типа, который расширяет число"

После этого я смог понять потрясающее объяснение BertF. Что означает список <? расширяющее число>? может быть любого типа, расширяющего число (Integer, Double и т.д.), и это не указано в объявлении ( List <? extends Number > список ), что это за структура, поэтому, когда вы хотите использовать метод add, неизвестно, того же ли типа входные данные или нет; что это за тип вообще?

Таким образом, элементы List < ? extends Number > могут быть заданы только при построении.

Также обратите внимание на это: когда мы используем шаблоны, мы сообщаем компилятору, с каким типом мы имеем дело. T, например, содержит этот тип для нас, но не? делает то же самое

Я должен сказать.. Это одна из самых грязных тем для объяснения / изучения

"Список '<' ? extends Number> на самом деле является шаблоном с верхней границей !

Подстановочный знак, ограниченный сверху, говорит о том, что любой класс, расширяющий Number, или само число может использоваться в качестве формального типа параметра: Проблема связана с тем фактом, что Java не знает, что такое тип List на самом деле. Это должен быть ТОЧНЫЙ и УНИКАЛЬНЫЙ тип. Надеюсь, это поможет :)