Я прочитал потрясающую книгу Джошуа Блоха «Эффективная Java». Но один пример в книгах остался для меня неясным. Это взято из главы о дженериках, точный пункт - "Пункт 28. Используйте ограниченные подстановочные знаки для повышения гибкости API".

В этом пункте показано, как написать наиболее универсальный и пуленепробиваемый (с точки зрения системы типов) вариант алгоритма выбора максимального элемента из коллекции с использованием параметров ограниченного типа и ограниченных подстановочных типов.

Окончательная сигнатура написанного статического метода выглядит так:

public static <T extends Comparable<? super T>> T max(List<? extends T> list)

И это в основном то же самое, что и функция Collections#max из стандартной библиотеки.

public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll) 

Я понимаю, почему нам нужен ограниченный подстановочный знак в ограничении типа T extends Comparable<? super T>, но действительно ли он необходим в типе аргумента? Мне кажется, будет то же самое, если оставить только List<T> или Collection<T>, не так ли? Я имею в виду что-то вроде этого:

public static <T extends Comparable<? super T>> T wrongMin(Collection<T> xs)

Я написал следующий глупый пример использования обеих подписей и не вижу никакой разницы:

public class Algorithms {
    public static class ColoredPoint extends Point {
        public final Color color;

        public ColoredPoint(int x, int y, Color color) {
            super(x, y);
            this.color = color;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return String.format("ColoredPoint(x=%d, y=%d, color=%s)", x, y, color);
        }
    }

    public static class Point implements Comparable<Point> {
        public final int x, y;

        public Point(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return String.format("Point(x=%d, y=%d)", x, y);
        }
        @Override
        public int compareTo(Point p) {
            return x != p.x ? x - p.x : y - p.y;
        }
    }

    public static <T extends Comparable<? super T>> T min(Collection<? extends T> xs) {
        Iterator<? extends T> iter = xs.iterator();
        if (!iter.hasNext()) {
            throw new IllegalArgumentException("Collection is empty");
        }
        T minElem = iter.next();
        while (iter.hasNext()) {
            T elem = iter.next();
            if (elem.compareTo(minElem) < 0) {
                minElem = elem;
            }
        }
        return minElem;
    }

    public static <T extends Comparable<? super T>> T wrongMin(Collection<T> xs) {
        return min(xs);
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<ColoredPoint> points = Arrays.asList(
                new ColoredPoint(1, 2, Color.BLACK),
                new ColoredPoint(0, 2, Color.BLUE),
                new ColoredPoint(0, -1, Color.RED)
        );
        Point p1 = wrongMin(points);
        Point p2 = min(points);
        System.out.println("Minimum element is " + p1);
    }

Можете ли вы предложить пример, когда такая упрощенная подпись будет неприемлема?

P.S. И на кой черт есть T extends Object в официальной реализации?

Отвечать

Что ж, благодаря @Bohemian мне удалось выяснить, в чем между ними разница.

Рассмотрим следующие два вспомогательных метода

private static void expectsPointOrColoredPoint(Point p) {
    System.out.println("Overloaded for Point");
}

private static void expectsPointOrColoredPoint(ColoredPoint p) {
    System.out.println("Overloaded for ColoredPoint");
}

Конечно, не очень разумно перегружать метод как для суперкласса, так и для его подкласса, но это позволяет нам увидеть, какой тип возвращаемого значения был фактически выведен (points равно List<ColoredPoint>, как и раньше).

expectsPointOrColoredPoint(min(points));     // print "Overloaded for ColoredPoint"
expectsPointOrColoredPoint(wrongMin(points)); // print "Overloaded for ColoredPoint"

Для обоих методов предполагаемый тип был ColoredPoint.

Иногда вам нужно явно указывать тип, передаваемый в перегруженную функцию. Вы можете сделать это несколькими способами:

Вы можете разыгрывать:

expectsPointOrColoredPoint((Point) min(points));     // print "Overloaded for Point"
expectsPointOrColoredPoint((Point) wrongMin(points)); // print "Overloaded for Point"

Все равно никакой разницы...

Или вы можете указать компилятору, какой тип следует вывести, используя синтаксис class.<type>method:

expectsPointOrColoredPoint(Algorithms.<Point>min(points));     // print "Overloaded for Point"
expectsPointOrColoredPoint(Algorithms.<Point>wrongMin(points)); // will not compile

Ага! Вот ответ. List<ColoredPoint> нельзя передать функции, ожидающей Collection<Point>, поскольку дженерики не являются ковариантными (в отличие от массивов), но их можно передать функции, ожидающей Collection<? extends Point>.

Я не уверен, где или кто может предпочесть использовать явный параметр типа в таком случае, но, по крайней мере, он показывает, где wrongMin может быть неуместным.

И спасибо @erickson и @tom-hawtin-tackline за ответы о цели ограничения T extends Object.