Java 泛型的上界和下界通配符示例详解

介绍

Java中的泛型是一种强类型的机制，允许我们在编译时检查类型的安全性，以避免在运行时出现类型转换异常。泛型的上界和下界用于限制泛型类型参数的范围，本文将会详细介绍它们的概念和用法。

上界

泛型的上界指定了类型参数必须是某个类的子类或者实现了某个接口。它的语法形式为 T extends B，其中T是泛型类型参数，B是上界类型。例如，下面的代码展示了一个泛型类 Box，它的类型参数T必须是 Number 或其子类：

public class Box<T extends Number> {
    private T value;
    public Box(T value) {
        this.value = value;
    }
    public T getValue() {
        return value;
    }
}

在上面的代码中，我们使用了 extends 关键字来指定泛型类型参数的上界类型，这意味着泛型类型参数必须是 Number 或其子类。这样，我们就可以使用 Box 类来存储 Integer、Double、Float 等类型的值，因为它们都是 Number 的子类。另外，通过使用泛型的上界，我们可以确保 Box 类的实例中只存储 Number 类型的值，避免了类型转换异常的风险。

在使用泛型的时候，如果我们传入一个类型不符合上界限制的参数，则会在编译时发生错误，例如：

Box<String> box = new Box<>("Hello World");    // 编译错误：String 不是 Number 的子类

下界

泛型的下界指定了类型参数必须是某个类的超类或者是某个接口的实现类。它的语法形式为 T super B，其中T是泛型类型参数，B是下界类型。下面是一个示例，展示了一个泛型类 Box，它的类型参数T必须是 Object 或其超类：

public class Box<T super Object> {
    private T value;
    public Box(T value) {
        this.value = value;
    }
    public T getValue() {
        return value;
    }
}

在上面的代码中，我们使用了 super 关键字来指定泛型类型参数的下界类型，这意味着泛型类型参数必须是 Object 或其超类。这样，我们就可以使用 Box 类来存储 Object、String、Integer、Double 等类型的值，因为它们都是 Object 的子类。另外，通过使用泛型的下界，我们可以确保 Box 类的实例中存储的值都是 Object 类型，避免了类型转换异常的风险。

在使用泛型的时候，如果我们传入一个类型不符合下界限制的参数，则会在编译时发生错误，例如：

Box<Integer> box = new Box<>(123);    // 编译错误：Integer 不是 Object 的超类

上下界通配符

有时候，我们需要在泛型中同时使用上界和下界的限制，此时可以使用通配符 ? 来表示未知类型。例如，下面的代码展示了一个泛型方法 copy，它可以将一个数组的元素复制到另一个数组中：

public static <T> void copy(List<? extends T> src, List<? super T> dest) {
    for (T t : src) {
        dest.add(t);
    }
}

在上面的代码中，我们使用了通配符 ? 来表示未知类型，它可以同时满足 src 参数是 T 类型或其子类，dest 参数是 T 类型或其超类的限制条件。这样，我们就可以将任意类型的元素复制到另一个列表中了。通过使用上下界通配符，我们可以更加灵活地定义泛型方法，同时保证类型安全。

总结

Java中的泛型是一种强类型的机制，它能够在编译时检查类型的安全性。泛型的上界和下界用于限制类型参数的范围，它们可以让我们更精确地控制类型的使用。在使用泛型时，我们需要根据实际需求选择合适的上下界限制，以保证程序的正确性和可靠性。

除了上下界限制外，还可以使用通配符 ? 来表示未知类型，从而更加灵活地定义泛型类和方法。因此，学习和掌握泛型机制对于Java开发人员来说是非常重要的。

以上就是Java 泛型的上界和下界的详细内容，更多关于Java 泛型的上界和下界的资料请关注其它相关文章！