PECS（生产者延伸和消费者超级）

[协方差和反方差]

让我们来看看示例

public class A { }
//B is A
public class B extends A { }
//C is A
public class C extends A { }

泛型允许您以安全的方式动态处理类型

//ListA
List<A> listA = new ArrayList<A>();

//add
listA.add(new A());
listA.add(new B());
listA.add(new C());

//get
A a0 = listA.get(0);
A a1 = listA.get(1);
A a2 = listA.get(2);

//ListB
List<B> listB = new ArrayList<B>();

//add
listB.add(new B());

//get
B b0 = listB.get(0);

问题

由于Java的Collection是一种引用类型，因此我们面临以下问题：

问题#1

//not compiled
//danger of **adding** non-B objects using listA reference
listA = listB;

*Swift的泛型没有这样的问题，因为Collection是Value类型[About]，因此创建了一个新的集合

问题#2

//not compiled
//danger of **getting** non-B objects using listB reference
listB = listA;

解决方案-通用通配符

通配符是引用类型功能，不能直接实例化

解决方案#1<? super A>又称下界，又称反方差，又称消费者保证它由A和所有超类操作，这就是为什么添加

List<? super A> listSuperA;
listSuperA = listA;
listSuperA = new ArrayList<Object>();

//add
listSuperA.add(new A());
listSuperA.add(new B());

//get
Object o0 = listSuperA.get(0);

解决方案#2

<? 扩展A>aka上界aka协方差aka生产者保证它由A和所有子类操作，这就是为什么它是安全的

List<? extends A> listExtendsA;
listExtendsA = listA;
listExtendsA = listB;

//get
A a0 = listExtendsA.get(0);

这是我认为extends与super最清晰、最简单的方式：

扩展用于读取super是用来写作的

我发现“PECS”是一种不明显的方式来思考谁是“生产者”，谁是“消费者”。“PECS”是从数据集合本身的角度定义的——如果对象正在被写入到集合中，则集合“消耗”（它消耗来自调用代码的对象），如果对象正在从集合中读取，则它“产生”（它向某些调用代码产生对象）。这与其他所有事物的命名方式相反。标准JavaAPI是从调用代码的角度命名的，而不是从集合本身命名的。例如，java.util.List的以集合为中心的视图应该有一个名为“receive（）”的方法，而不是“add（）”——毕竟，调用代码添加了元素，但列表本身接收了元素。

我认为从与集合交互的代码的角度来思考事情更直观、更自然、更一致——代码是“从集合中读取”还是“写入”集合？之后，向集合写入的任何代码都将是“生产者”，从集合读取的任何代码将是“消费者”。

让我们假设这个层次结构：

class Creature{}// X
class Animal extends Creature{}// Y
class Fish extends Animal{}// Z
class Shark extends Fish{}// A
class HammerSkark extends Shark{}// B
class DeadHammerShark extends HammerSkark{}// C

让我们澄清PE-Producer扩展：

List<? extends Shark> sharks = new ArrayList<>();

为什么不能在此列表中添加扩展“Shark”的对象？如：

sharks.add(new HammerShark());//will result in compilation error

由于您有一个在运行时可以是a、B或C类型的列表，因此您不能在其中添加任何a、B和C类型的对象，因为您可能会得到一个在java中不允许的组合。实际上，编译器确实可以在编译时看到您添加了一个B:

sharks.add(new HammerShark());

…但它无法确定在运行时，您的B是列表类型的子类型还是超类型。在运行时，列表类型可以是A、B、C中的任何一种类型。因此，例如，您不能在DeadHammerShark列表中添加HammerSkark（超级类型）。

*你会说：“好吧，但既然它是最小的类型，为什么我不能在其中添加HammerSkark？”。答：这是你知道的最小的。但HammerSkark也可以被其他人扩展，你最终也会遇到同样的情况。

让我们来澄清一下CS-超级消费者：

在同一层次结构中，我们可以尝试以下操作：

List<? super Shark> sharks = new ArrayList<>();

您可以向此列表中添加什么以及为什么？

sharks.add(new Shark());
sharks.add(new DeadHammerShark());
sharks.add(new HammerSkark());

您可以添加上述类型的对象，因为shark（A、B、C）以下的任何对象都将始终是shark（X、Y、Z）以上的任何对象的子类型。易于理解。

不能在Shark之上添加类型，因为在运行时，添加的对象的类型在层次结构中可能高于列表的声明类型（X、Y、Z）。这是不允许的。

但为什么你不能从这个列表中阅读呢？（我的意思是可以从中获取元素，但不能将其分配给除Object o以外的任何对象）：

Object o;
o = sharks.get(2);// only assignment that works

Animal s;
s = sharks.get(2);//doen't work

在运行时，列表的类型可以是A:X、Y、Z。。。编译器可以编译赋值语句（这似乎是正确的），但在运行时，s（Animal）的类型在层次结构上可以低于列表的声明类型（可以是Creature，也可以更高）。这是不允许的。

综上所述

我们使用<？super T>将类型等于或低于T的对象添加到列表中。我们无法阅读它我们使用<？扩展T>以从列表中读取类型等于或低于T的对象。我们不能向其中添加元素。

协方差：接受子类型相反：接受超类型

协变类型是只读的，而逆变类型是只写的。

tl；博士：“PECS”是从藏品的角度来看的。如果您只是从泛型集合中提取项，那么它是一个生产者，您应该使用extends；如果你只是在填充物品，那么它是一个消费者，你应该使用super。如果同时使用同一集合，则不应使用extends或super。

假设您有一个方法，它以一个集合作为参数，但您希望它比只接受集合＜Thing＞更灵活。

案例1：你想通过收集并处理每个项目。那么列表是一个生产者，因此您应该使用集合<？扩展Thing>。

理由是集合<？extendsThing>可以保存Thing的任何子类型，因此当您执行操作时，每个元素都将表现为Thing。（实际上不能向集合中添加任何内容（null除外）<？扩展Thing>，因为您无法在运行时知道集合持有Thing的哪个特定子类型。）

案例2：您想要向集合中添加内容。那么列表是消费者，因此您应该使用集合<？超级事物>。

这里的理由是，不同于集合<？扩展Thing>，Collection<？super Thing>可以始终保存Thing，无论实际参数化类型是什么。在这里，只要它允许添加Thing，您就不在乎列表中已经存在什么；这是什么？super Thing保证。

简而言之，要记住PECS的三个简单规则：

使用<？如果需要检索对象集合中的类型T。使用<？如果需要将T类型的对象放入一个集合。如果您需要同时满足这两个条件，那么不要使用通配符。像就这么简单。