Java泛型通配符

Java泛型是一种强类型约束机制，可以在编译时检查类型安全，防止类型转换错误。通配符是Java泛型的一个重要特性，可以帮助我们更灵活地使用泛型。

什么是泛型通配符？

泛型通配符是一种特殊的类型参数，用于表示一个未知的类型。Java泛型通配符有两种形式：?和? extends T。其中，?表示任何类型，? extends T表示T或T的子类。

泛型通配符的用法

1. 作为方法的参数类型

泛型通配符可以用作方法的参数类型，这样可以接受任何类型的参数。

public static void printList(List<?> list) {
    for (Object elem : list) {
        System.out.print(elem + " ");
    }
    System.out.println();
}

在这个例子中，List表示可以接受任何类型的List，?是一个通配符，表示未知类型。

2. 作为方法的返回类型

泛型通配符还可以用作方法的返回类型，这样可以返回任何类型的对象。

public static <T> T getFirst(List<? extends T> list) {
    if (list.isEmpty()) {
        return null;
    }
    return list.get(0);
}

在这个例子中，List表示可以接受任何类型的List，并返回一个T类型的对象。? extends T表示T或T的子类。

3. 限制通配符的上界

泛型通配符还可以限制其上界，这样可以接受指定范围内的类型。

public static void printNumbers(List<? extends Number> list) {
    for (Number num : list) {
        System.out.print(num + " ");
    }
    System.out.println();
}

在这个例子中，List表示可以接受任何继承自Number类的List。

4. 限制通配符的下界

泛型通配符还可以限制其下界，这样可以接受指定范围内的类型。

public static void addNumbers(List<? super Integer> list) {
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
}

在这个例子中，List表示可以接受任何Integer的超类的List。

泛型通配符的使用建议

使用泛型通配符时，需要注意以下几点：

1. 尽量使用有限制的通配符，限制通配符的上下界可以提高类型的安全性。
2. 尽量避免使用无限制的通配符，因为这样可能会导致类型不安全。
3. 如果需要在方法中同时读写泛型对象，应该使用泛型方法而不是通配符。

示例代码

下面是一个完整的示例代码，演示了泛型通配符的使用。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericsDemo {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> stringList = new ArrayList<>();
        stringList.add("hello");
        stringList.add("world");
        stringList.add("!");

        List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
        integerList.add(1);
        integerList.add(2);
        integerList.add(3);

        // 使用无限制的通配符
        printList(stringList);
        printList(integerList);

        // 使用有限制的通配符
        printNumbers(integerList);

        // 使用有限制的通配符
        List<Number> numberList = new ArrayList<>();
        addNumbers(numberList);
        printList(numberList);
    }

    public static void printList(List<?> list) {
        for (Object elem : list) {
            System.out.print(elem + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void printNumbers(List<? extends Number> list) {
        for (Number num : list) {
            System.out.print(num + "");

        }
        System.out.println();
    }

    public static void addNumbers(List<? super Integer> list) {
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
    }
}

在这个示例代码中，我们定义了三个方法，分别使用了无限制的通配符、有限制的通配符和有限制的下界通配符。在main方法中，我们创建了一个String类型的List和一个Integer类型的List，并分别调用这三个方法进行测试。

总结

泛型通配符是Java泛型的一个重要特性，可以帮助我们更灵活地使用泛型。使用泛型通配符时，需要注意其上下界限制，以提高类型的安全性。在实际编程中，我们可以根据具体情况选择使用无限制的通配符、有限制的通配符或有限制的下界通配符。