135. Java 泛型 - 無界通配符 (?)

在 Java 泛型中，無界通配符 (?) 允許表示任何類型，使代碼更加通用。

本篇將詳細講解無界通配符的概念，并結合示例幫助理解。

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1. 什么是無界通配符 (?)？

無界通配符 ? 代表“未知類型”，它可以用于泛型類或泛型方法，使其適用于任意類型。

例如：

List<?> list;

• list 可以接受 List<String>、List<Integer>、List<Double> 等任何類型的 List。
• 但由于 ? 代表未知類型，無法向 list 中添加元素（除了 null）。

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2. 為什么使用無界通配符？

無界通配符適用于以下兩種情況：

1. 僅使用 Object 類的方法，而不需要特定類型的方法（如 toString()、equals()、hashCode()）。
2. 方法的邏輯不依賴于泛型類型參數，如 List.size() 或 List.clear()。

? 無界通配符的語法

List<?> list = new ArrayList<String>();

• 這里 list 可以引用任何類型的 List（List<Integer>、List<Double> 等）。
• 但是，我們不能向 list 添加元素（除了 null）。

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3. 示例：使用 ? 處理任意列表

📌 需求：編寫一個方法，能夠打印任何類型的 List，包括 List<String>、List<Integer>、List<Double> 等。

? 錯誤示例

以下代碼無法打印 List<Integer>，因為 List<Integer> 不是 List<Object> 的子類：

public static void printList(List<Object> list) { // ? 只能接受 List<Object>for (Object elem : list)System.out.println(elem);
}public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3);printList(numbers); // ? 編譯錯誤
}

🔍 為什么？

• List<Integer> 不是 List<Object> 的子類（因為泛型是不協變的）。
• Java 泛型中的 List<T> 是不可變更類型的，即 List<Integer> 和 List<Object> 沒有繼承關系。

? 正確示例

import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class UnboundedWildcard {public static void printList(List<?> list) { // ? 適用于任何 List 類型for (Object elem : list) { // ? 安全讀取元素System.out.print(elem + " ");}System.out.println();}public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3);List<String> words = Arrays.asList("Hello", "World");List<Double> decimals = Arrays.asList(1.1, 2.2, 3.3);printList(numbers); // 輸出: 1 2 3 printList(words);   // 輸出: Hello World printList(decimals); // 輸出: 1.1 2.2 3.3}
}

🔍 解析

• printList(List<?>) 可以接受任何 List<T>，如 List<Integer>、List<String>、List<Double> 等。
• Object elem 安全讀取 list 的元素，因為所有 Java 對象最終都繼承自 Object。
• 但我們不能向 list 添加元素（除了 null）。

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4. 為什么 List<Object> 和 List<?> 不一樣？

在 Java 泛型中，List<Object> 和 List<?> 并不相同：

1. List<Object> 只能存儲 Object 及其子類，但不能存儲 Integer、String，因為 List<Integer> 不是 List<Object> 的子類。
2. List<?> 可以存儲任何類型的 List，但由于類型未知，無法向 List<?> 添加元素（除了 null）。

? 錯誤示例

List<?> unknownList = new ArrayList<Integer>();
unknownList.add(5); // ? 編譯錯誤
unknownList.add("Hello"); // ? 編譯錯誤
unknownList.add(null); // ? 允許

🔍 為什么？

• unknownList 可以引用 List<Integer>、List<String>、List<Double>，但Java 無法確定具體的類型，所以不允許添加元素。
• 但**null 可以插入**，因為 null 適用于任何類型。

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5. 適用場景

? 適用于不關心具體類型的 List（如通用的 printList 方法）。
? 適用于使用 Object 方法的情況（如 toString()、size()、clear()）。
? 適用于泛型方法，使代碼更加靈活。

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6. 結論

? ? 表示“未知類型”，可以匹配任意泛型類型。
? List<?> 可以存儲 List<T> 的任何類型，但不能添加元素（除了 null）。
? List<?> 與 List<Object> 不同，前者適用于任何 List<T>，而后者僅適用于 List<Object>。
? 使用 ? 讓代碼更加通用，提高可復用性。

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🎯 記住口訣：

• 無界通配符 ? 適用于“只讀”數據（與 Object 兼容）。
• List<?> 不能添加元素，避免類型不安全問題。
• List<?> 適用于“泛型無關”的方法，如 size()、clear() 和 toString()。

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