Java泛型：理解上下界通配符<? extends T>和<? super T>

"Java中的泛型上下界问题及其解决方式" 在Java编程中，泛型是一种强大的工具，它允许我们在类、接口和方法中使用类型参数，以增强代码的类型安全性和重用性。然而，当涉及到不同类型的泛型实例之间交互时，可能会遇到上下界问题。本文将介绍为什么我们需要使用通配符和边界，以及如何通过上界和下界解决这些难题。 1. 为什么要使用通配符和边界？ 在Java中，如示例所示，我们不能直接将一个`Plate<Apple>`赋值给`Plate<Fruit>`，因为尽管`Apple`是`Fruit`的子类，但`Plate<Apple>`并不是`Plate<Fruit>`的子类。这违背了面向对象中的"is-a"关系原则。为了解决这个问题，Java引入了通配符`?`和边界，如`<? extends T>`（上界）和`<? super T>`（下界），以允许不同泛型实例之间的兼容性。 2. 什么是上界？ `<? extends Fruit>`被称为上界通配符，表示可以接受任何`Fruit`或其子类的对象。这意味着`Plate<？ extends Fruit>`可以是`Plate<Fruit>`，`Plate<Apple>`，或者任何其他`Fruit`的子类的实例。这样，我们就可以在方法参数中使用上界通配符，使得方法可以处理多种类型的`Fruit`对象，而不必为每种类型编写单独的方法。例如： ```java public void putOnPlate(Plate<? extends Fruit> plate, Fruit fruit) { plate.set(fruit); } ``` 在这个例子中，我们可以传入任何类型的`Fruit`盘子，包括`Plate<Apple>`，并放入任何`Fruit`对象，因为它保证了插入的`fruit`是一个`Fruit`或其子类。 3. 上界的优点 - 提高了代码的灵活性：`<? extends Fruit>`使得方法可以处理多种类型的`Fruit`盘子。 - 类型安全性：由于上界限制了可以放入盘子的元素类型，因此避免了不兼容类型导致的错误。 - 代码重用：一个通用方法可以服务于多个特定类型的泛型实例。 4. 什么是下界？ 与上界相反，`<? super Fruit>`是下界通配符，表示可以接受任何`Fruit`或其超类的对象。通常，我们较少使用下界，因为Java的多态特性已经足够处理大部分情况。然而，在某些特定场合，例如当我们需要从泛型容器中取出元素并知道它们都是某种类型时，下界就变得有用。 5. 泛型通配符的注意事项 - 上界通配符`<? extends T>`只允许读取（GET）操作，不允许写入（SET）操作。 - 下界通配符`<? super T>`正好相反，只允许写入（SET）操作，不允许读取（GET）操作。 - 泛型通配符不能用于实例化对象，只能用于方法参数或变量声明。 理解和使用泛型的上下界能够帮助我们编写出更灵活、类型安全且易于维护的Java代码。在处理不同泛型实例间的转换和操作时，正确运用通配符和边界可以避免不必要的类型转换错误，同时提高代码的可读性和可复用性。在实际编程中，应根据具体需求选择合适的方式，以实现最佳的代码设计。