Java嵌套泛型（super与extends混合）赋值问题及有效构造咨询

先明确几个核心规则：Java泛型默认是不变的（即不带通配符时，泛型类型必须严格匹配）；? extends T是协变（允许子类型泛型赋值给父类型泛型容器）；? super T是逆变（允许父类型泛型赋值给子类型泛型容器）。

为什么l1的赋值有效？ #

看这段代码：

List<? extends ArrayList<? extends Integer>> l1 = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();

左侧的泛型是? extends ArrayList<? extends Integer>，表示这个List的元素可以是ArrayList<? extends Integer>或者它的任何子类型。右侧的ArrayList<Integer>是ArrayList<? extends Integer>的子类型（因为Integer是? extends Integer的具体实现），所以ArrayList<ArrayList<Integer>>完全符合左侧? extends ArrayList<? extends Integer>的协变要求，再加上ArrayList是List的实现类，因此这个赋值完全合法。

为什么l2和l3会报错？ #

关于l2的错误 #

代码：

List<ArrayList<? extends Integer>> l2 = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();

左侧是无通配符的严格泛型，要求右侧的泛型参数必须和左侧完全一致。这里左侧的泛型参数是ArrayList<? extends Integer>，而右侧是ArrayList<Integer>——前者是后者的父类型，但泛型在无通配符时是不变的，不能把子类型泛型的容器赋值给父类型泛型的容器，因此编译器判定为不兼容类型。

关于l3的错误 #

代码：

List<? super ArrayList<? extends Integer>> l3 = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();

左侧的? super ArrayList<? extends Integer>是逆变通配符，要求右侧的泛型参数必须是ArrayList<? extends Integer>的父类型。但右侧的ArrayList<Integer>是ArrayList<? extends Integer>的子类型，不符合逆变的要求，所以报错。

l2和l3的有效构造方式 #

构造合法的l2 #

只需要让右侧的泛型参数和左侧完全一致即可，示例：

// 显式指定泛型参数
List<ArrayList<? extends Integer>> l2 = new ArrayList<ArrayList<? extends Integer>>();
// Java 7+ 可用菱形语法自动推断
List<ArrayList<? extends Integer>> l2 = new ArrayList<>();
// 也可以直接初始化包含符合要求的元素
List<ArrayList<? extends Integer>> l2 = new ArrayList<>(List.of(new ArrayList<Integer>()));

构造合法的l3 #

需要让右侧的泛型参数是ArrayList<? extends Integer>的父类型，比如List<? extends Integer>、Collection<? extends Integer>甚至Object，示例：

// 用List<? extends Integer>作为泛型参数（ArrayList是List的子类）
List<? super ArrayList<? extends Integer>> l3 = new ArrayList<List<? extends Integer>>();
// 用更上层的Collection<? extends Integer>
List<? super ArrayList<? extends Integer>> l3 = new ArrayList<Collection<? extends Integer>>();
// 最宽泛的用Object
List<? super ArrayList<? extends Integer>> l3 = new ArrayList<Object>();
// 菱形语法会自动推断为ArrayList<Object>，也合法
List<? super ArrayList<? extends Integer>> l3 = new ArrayList<>();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者vortex