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深入理解Java泛型边界(小白也能掌握的有界通配符与类型限制技巧)

在学习 Java泛型边界 的过程中,很多初学者会感到困惑:为什么有时候不能把子类对象放进泛型容器?为什么有些方法只能接受特定类型的泛型?其实,这背后的核心机制就是有界通配符(Bounded Wildcards)。本文将用通俗易懂的方式带你掌握 Java泛型教程 中这一关键知识点。

什么是泛型边界?

泛型边界(也叫有界类型参数)是指在定义泛型类、接口或方法时,对类型参数施加限制。比如我们只希望某个泛型方法能处理 Number 及其子类(如 IntegerDouble),这时就可以使用上界(Upper Bound)来限定。

深入理解Java泛型边界(小白也能掌握的有界通配符与类型限制技巧) Java泛型边界  Java泛型教程 有界通配符Java Java泛型上限下限 第1张

上界:extends 关键字

使用 <T extends SomeClass> 表示类型参数 T 必须是 SomeClass 或其子类。注意:这里的 extends 不仅适用于类,也适用于接口。

public class Box<T extends Number> {    private T value;    public void setValue(T value) {        this.value = value;    }    public T getValue() {        return value;    }    // 计算值的平方(因为Number有doubleValue方法)    public double square() {        return value.doubleValue() * value.doubleValue();    }}

上面的 Box 类只能接受 Number 的子类:

Box<Integer> intBox = new Box<>();   // ✅ 合法Box<Double> doubleBox = new Box<>();  // ✅ 合法Box<String> strBox = new Box<>();     // ❌ 编译错误!String 不是 Number 的子类

下界:super 关键字

除了上界,Java 还支持下界(Lower Bound),使用 <? super SomeClass> 表示通配符类型必须是 SomeClass 或其父类。这在集合操作中非常有用,尤其是“生产者-消费者”模型。

// 将整数添加到Number或Object类型的列表中public static void addNumbers(List<? super Integer> list) {    list.add(10);    list.add(20);}public static void main(String[] args) {    List<Number> numbers = new ArrayList<>();    List<Object> objects = new ArrayList<>();    addNumbers(numbers); // ✅ 合法    addNumbers(objects); // ✅ 合法}

PECS 原则:Producer Extends, Consumer Super

这是使用泛型边界时的经典口诀:

  • Producer Extends:如果你从集合中读取数据(生产者),使用 <? extends T>
  • Consumer Super:如果你向集合中写入数据(消费者),使用 <? super T>

总结

通过本篇 Java泛型教程,你应该已经理解了 Java泛型边界 的核心概念。记住:

  • 上界 extends 用于限制类型为某类或其子类,适合读取数据
  • 下界 super 用于限制类型为某类或其父类,适合写入数据
  • 灵活运用 有界通配符Java 技术,可以写出更安全、更通用的代码
  • 掌握 Java泛型上限下限 是进阶 Java 开发的必备技能

希望这篇教程能帮你轻松跨越泛型边界的学习门槛!动手写几个例子试试吧~