如何让Java泛型列表同时支持类及其接口的OnboardingStep（逆变）

Java的泛型默认是不变的——哪怕Developer是Employee的子类，OnboardingStep<Employee>和OnboardingStep<Developer>之间也没有继承关系，所以你无法把GeneralOnboardingStep（实现OnboardingStep<Employee>）放入要求OnboardingStep<Developer>的列表中。

解决方案 #

利用泛型的逆变特性，结合PECS原则（消费者用Super），调整抽象类中列表的泛型类型：

修改OnboardingProcess中的列表和构造函数参数类型为List<OnboardingStep<? super T>>，这样列表就能同时容纳：

• 针对T本身的步骤（比如DeveloperOnboardingStep）
• 针对T的超类型的步骤（比如GeneralOnboardingStep，因为Employee是Developer的超类型）

修改后的完整代码 #

abstract class OnboardingProcess<T extends Employee> {

  // 修改泛型类型为 ? super T
  private final List<OnboardingStep<? super T>> onboardingSteps;

  protected OnboardingProcess(List<OnboardingStep<? super T>> onboardingSteps) {
    this.onboardingSteps = onboardingSteps;
  }

  public void perform(T newEmployee) {
    for (var onboardingStep : onboardingSteps) {
      onboardingStep.perform(newEmployee);
    }
  }
}

class DeveloperOnboardingProcess extends OnboardingProcess<Developer> {

  DeveloperOnboardingProcess() {
    // 现在可以正常传入两种步骤了
    super(List.of(
      new GeneralOnboardingStep(),
      new DeveloperOnboardingStep()
    ));
  }
}

原理说明 #

当我们调用onboardingStep.perform(newEmployee)时，是把T类型的对象传入perform方法，属于消费T的场景。根据PECS原则，这种情况下应该用? super T来声明泛型：

• OnboardingStep<? super T>表示这个步骤的perform方法可以接受T或者T的任意超类型参数
• 由于Developer是Employee的子类，把Developer对象传给perform(Employee)方法是完全安全的（子类对象可以赋值给超类型变量）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Elias Schoof