java 泛型的上界和下界

1.上界

Java 泛型的上界用于限制泛型类型参数必须是某个类型的子类型，通常使用 extends 关键字来表示。下面是一个示例代码，其中 T 的上界是 Comparable<T>，表示 T 必须是实现了 Comparable<T> 接口的类型：

public class Example<T extends Comparable<T>> {private T[] array;public Example(T[] array) {this.array = array;}public T getMax() {T max = array[0];for (T item : array) {if (item.compareTo(max) > 0) {max = item;}}return max;}
}

在上面的代码中，Example 类使用了泛型类型参数 T，并通过 extends 关键字指定了 T 的上界是 Comparable<T>，表示 T 必须是实现了 Comparable<T> 接口的类型。在 getMax 方法中，使用了 T 类型的 compareTo 方法，该方法是 Comparable<T> 接口中定义的方法。

通过使用泛型的上界，我们可以在编译时就检查泛型类型参数的类型是否符合要求，从而提高代码的类型安全性和可读性。同时，也可以在泛型类型参数的使用中，直接调用其上界类型中定义的方法和属性。

在 Java 泛型中，还可以使用多个上界，表示泛型类型参数必须同时是多个类型的子类型，这个特性被称为多重上界（Multiple Bounds）。多重上界使用 `&` 连接多个类型，其中第一个类型必须是一个类或者接口，其他的类型必须是接口。例如：


public class Example<T extends Comparable<T> & Serializable> {//
}

上面的代码中，`T` 的上界是同时实现了 `Comparable<T>` 和 `Serializable` 接口的类型。

需要注意的是，Java 泛型中的上界和下界都是单向限定的，即只能限定泛型类型参数的上界或下界，而不能同时限定。也就是说，我们不能同时使用 `extends` 和 `super` 关键字来限定一个泛型类型参数。

下面是一个例子，其中定义了一个 `print` 方法，使用了上界通配符 `<? extends Number>` 来限定参数类型：

public class Example {public static void print(List<? extends Number> list) {for (Number n : list) {System.out.print(n + " ");}System.out.println();}public static void main(String[] args) {List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 2, 3);List<Double> doubleList = Arrays.asList(1.1, 2.2, 3.3);print(intList);     // 输出：1 2 3print(doubleList);  // 输出：1.1 2.2 3.3}
}

在上面的代码中，`print` 方法的参数类型是 `List<? extends Number>`，表示该列表中的元素类型必须是 `Number` 类型或其子类型。这样，我们就可以将 `List<Integer>` 和 `List<Double>` 作为参数传递给该方法，因为它们都是 `Number` 的子类型。

2.下界

Java 泛型的下界用于限制泛型类型参数必须是某个类型的父类型，通常使用 `super` 关键字来表示。

下面是一个示例代码，其中 `T` 的下界是 `Number`，表示 `T` 必须是 `Number` 类型或其父类型：

public class Example<T super Number> {private T value;public Example(T value) {this.value = value;}public void setValue(T value) {this.value = value;}public T getValue() {return value;}
}

在上面的代码中，`Example` 类使用了泛型类型参数 `T`，并通过 `super` 关键字指定了 `T` 的下界是 `Number`，表示 `T` 必须是 `Number` 类型或其父类型。在 `setValue` 方法中，可以将任何类型为 `Number` 的值赋给 `value` 成员变量，包括 `Number`、`Integer`、`Double` 等等。

通过使用泛型的下界，我们可以在编译时就检查泛型类型参数的类型是否符合要求，从而提高代码的类型安全性和可读性。同时，也可以在泛型类型参数的使用中，直接使用其下界类型的方法和属性。

和上界一样，下界也可以和通配符一起使用，例如：

public static void addToList(List<? super Integer> list) {list.add(1);list.add(2);list.add(3);
}public static void main(String[] args) {List<Number> numberList = new ArrayList<>();addToList(numberList);System.out.println(numberList); // 输出：[1, 2, 3]List<Object> objectList = new ArrayList<>();addToList(objectList);System.out.println(objectList); // 输出：[1, 2, 3]
}

上面的代码中，`addToList` 方法的参数类型是 `List<? super Integer>`，表示该列表中的元素类型必须是 `Integer` 的父类型。在方法中，我们可以将 `Integer` 类型的值添加到该列表中。在 `main` 方法中，我们先创建了一个元素类型为 `Number` 的列表和一个元素类型为 `Object` 的列表，然后分别将它们作为参数传递给 `addToList` 方法，并将其输出。可以看到，最终两个列表都包含了元素 `1`、`2`、`3`，说明使用泛型的下界，可以使得方法更加灵活，可以接收更多类型的列表作为参数。