[教程]揭秘Java泛型上限与下限：掌握灵活类型控制，提升代码安全与效率

泛型是Java编程语言的一个重要特性，它允许我们在编写代码时使用类型参数，从而提高代码的灵活性和安全性。在泛型中，上限和下限是两个关键的概念，它们用于控制泛型类型参数的继承关系，以实现更精确的类型控制...

泛型是Java编程语言的一个重要特性，它允许我们在编写代码时使用类型参数，从而提高代码的灵活性和安全性。在泛型中，上限和下限是两个关键的概念，它们用于控制泛型类型参数的继承关系，以实现更精确的类型控制。

一、泛型概述

泛型（Generics）在Java中是一种参数化类型，它允许我们在定义类、接口和方法时使用类型参数。这种参数化类型使得代码能够更加灵活，同时保证了类型安全。

1.1 泛型的优势

• 类型安全：在编译时进行类型检查，避免运行时类型错误。
• 代码复用：通过使用泛型，可以编写适用于多种数据类型的通用代码。
• 可读性：泛型使得代码更加简洁易读。

1.2 泛型的使用

泛型可以在类、接口和方法中使用。以下是一个简单的泛型类示例：

class Point { private T x; private T y; public T getX() { return x; } public void setX(T x) { this.x = x; } public T getY() { return y; } public void setY(T y) { this.y = y; }
}

在这个例子中，Point 类是一个泛型类，它使用类型参数 T 来表示点的坐标类型。

二、泛型上限与下限

泛型上限和下限是用于限制泛型类型参数的继承关系的机制。通过使用上限和下限，我们可以控制泛型类型参数可以继承哪些类或接口。

2.1 上限（Upper Bound）

上限用于指定泛型类型参数的上界，即类型参数可以继承的类或接口。上限使用 ? extends 语法表示。

以下是一个使用上限的例子：

class Point { private Number x; private Number y; public Number getX() { return x; } public void setX(Number x) { this.x = x; } public Number getY() { return y; } public void setY(Number y) { this.y = y; }
}

在这个例子中，Point 类使用上限 ? extends Number，这意味着 Point 类只能接受 Number 及其子类作为类型参数。

2.2 下限（Lower Bound）

下限用于指定泛型类型参数的下界，即类型参数可以继承的类或接口。下限使用 ? super 语法表示。

以下是一个使用下限的例子：

class Point { private Number x; private Number y; public Number getX() { return x; } public void setX(Number x) { this.x = x; } public Number getY() { return y; } public void setY(Number y) { this.y = y; }
}

在这个例子中，Point 类使用下限 ? super Number，这意味着 Point 类只能接受 Number 及其父类作为类型参数。

2.3 通配符

通配符 ? 用于表示不确定的类型参数。它可以与上限和下限一起使用，以实现更灵活的类型控制。

以下是一个使用通配符的例子：

class Point { private Object x; private Object y; public Object getX() { return x; } public void setX(Object x) { this.x = x; } public Object getY() { return y; } public void setY(Object y) { this.y = y; }
}

在这个例子中，Point 类使用通配符 ?，这意味着 Point 类可以接受任何类型的参数。

三、泛型上限与下限的应用

泛型上限和下限在Java编程中有着广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：

• 泛型集合：使用泛型上限和下限来限制集合中元素的类型。
• 泛型方法：使用泛型上限和下限来限制方法参数和返回值的类型。
• 泛型类：使用泛型上限和下限来限制类中成员的类型。

四、总结

泛型上限和下限是Java泛型中重要的概念，它们提供了灵活的类型控制机制，有助于提高代码的安全性和效率。通过合理使用泛型上限和下限，我们可以编写更加健壮和可维护的代码。