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Java 泛型通配符完全指南：? extends T 與 ? super T 的選擇法則

編輯：Java 相關知識

為什麼需要通配符？

Java 泛型不具協變性：List<Integer> 不是 List<Number> 的子型別。若方法簽名為 void put(Box<Number> box)，無法傳入 Box<Integer>，嚴重限制 API 靈活性。有界通配符正是為此而生：

? extends T —— 上界：讀取場景，表示「T 或 T 的子型別」。
? super T —— 下界：寫入場景，表示「T 或 T 的父型別」。

PECS 原則（Producer Extends, Consumer Super）

場景	通配符	典型方法	說明
只讀取（生產者）	`? extends T`	`T get()`	取出元素安全視為 T；不可寫入（除 null）
只寫入（消費者）	`? super T`	`void put(T)`	放入 T 安全；取出只能視為 Object
既讀又寫	無通配符（確切類型）	`T get(); void put(T)`	需精確型別，失去多態彈性

實戰範例：Box 容器

interface Box<T> {
    T get();
    void put(T item);
    // 讀取協變：允許傳入 Box<Integer> 給 Box<? extends Number>
    void putFrom(Box<? extends T> src);
    // 寫入逆變：允許將 Box<Number> 當作 Box<? super Integer>
    void copyTo(Box<? super T> dest);
}

常見錯誤與修正

集合參數用 Collection<T> 而非 Collection<? extends T>
void process(Collection<Integer> c) → void process(Collection<? extends Number> c)，否則無法傳入 List<Integer> 給期望 Number 的 API。
Comparator 等回調應用 ? super T
void sort(List<T> list, Comparator<? super T> cmp)，允許 Comparator<Object> 比較 String。

JDK 實戰教訓

AbstractExecutorService.invokeAll(Collection<Callable<T>>) 初版強制 Callable<T>，導致無法傳入 List<MyTask extends Callable<String>>。Java 6 修正為 Collection<? extends Callable<T>>，完美詮釋 PECS。