JAVA泛型和通配符，再也不用每次百度了

概述

泛型机制在项目中一直都在使用，比如在集合中ArrayList, Map等，不仅如此，很多源码中都用到了泛型机制，所以深入学习了解泛型相关机制对于源码阅读以及自己代码编写有很大的帮助。但是里面很多的机制和特性一直没有明白，特别是通配符这块，对于通配符上界、下界每次用每次百度，经常忘记，这次我就做一个总结，加深自己的理解。

泛型介绍和使用

泛型在类定义时不会设置类中的属性或方法参数的具体类型，而是在类使用时（创建对象）再进行类型的定义。会在编译期检查类型是否错误, 保证程序的可读性和安全性。

泛型定义根据实际情况可以分为泛型类和泛型方法：

泛型类

public class Point {

    private T pointX;

    private U pintY;

    public Point(T pointX, U pintY) {
        this.pointX = pointX;
        this.pintY = pintY;
    }

    public void showPoint() {
        System.out.println(pointX);
        System.out.println(pintY);
    }
}
复制代码

• 类中引入类型变量，类型变量指的T, U这些，用尖括号<>括起来， 跟在类名后面。
• 多个类型变量可以用逗号分隔。
• 在类中的方法和返回值等地方可以使用类型变量。
• 类型变量采用大写形式，要求简短，一般E表示集合的元素类型，K和V表示key和value等。
• 泛型类使用：Point

泛型方法

public class FxMethod {

    public static  T getMiddleNumber(T ... numbers) {
        return null;
    }

    public  void showNumber(T t, U u) {
        System.out.println("t = " + t);
        System.out.println("u = " + u);;
    }
}
复制代码

• 方法中引入类型变量，在返回类型前添加<>, 中间放置类型变量，多个类型变量用逗号分隔。
• 在方法的参数和返回值等位置可以使用类型变量。
• 泛型方法使用： Integer result = FxMethod.getMiddleNumber(2, 3) 或者 Integer result = FxMethod.getMiddleNumber(2, 3) 。

类型变量的限定

前面讲解了泛型一般定义的两种方式，其中的类型变量没有任何限定， 这样在导致一方面在定义泛型的时候无法使用一些API, 需要强转，另一方面在使用的时候也容易出错，那么如何给类型变量添加限定呢？

T extends Number & Comparable

通配符使用

泛型的引入的确解决了很大问题，那它是完美的吗？

class AnimalWrapper {
    private T animal;

    AnimalWrapper(T animal) {
        this.animal = animal;
    }

    public void eat() {
       animal.eat();
    }

}

class Animal {
    private String name;

    public void eat() {
        System.out.println("animal eat -----");
    }
}

class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(" cat eat -----");
    }
}
复制代码

定义一个AnimalWrapper，泛型变量中限定为Animal，如果是下面的测试类，会怎么样呢？

会编译报错，因为AnimalWrapper并不是AnimalWrapper的子类，不能直接传入。为了解决个问题，我们引入了通配符，通配符一般是在方法中或者泛型类使用中用到。

AnimalWrapper可以作为AnimalWrapper<？extends Animal>的子类型，这就是利用通配符带来的好处。

• 统配符使用在集合或者方法的参数返回值中。
• 通配符可以分为无边界通配符、上边界通配符和下边界通配符。

无边界通配符

通配符无边界，可以传入任何类型，没有限制，相当于Object.

基本语法：

复制代码

例子：

public static void printList1(List list) {
        for (Object x:list) {
            System.out.println(x);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        printList1(list);  // ok
        List list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("1");
        printList1(list2); // ok

        
        List list3 = list;
        // get只能用Object接受， 
        Object o = list3.get(0);
        list3.add(5);   // compile error
        list3.add(new Object()); // compile error
    }
复制代码

小结：

 List list, List list2 
Object o = list3.get(0);

通配符上界

通配符上界，可以限制传入的类型必须是上界这个类或者是这个类的子类。

基本语法：

 
//可以传入的实参类型是Number或者Number的子类
复制代码

例子：

public static void printList1(List list) {
        for (Object x:list) {
            System.out.println(x);
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        printList1(list);  // ok
        List list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(1.0D);
        printList1(list1);  // ok
        List list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("1");
        printList1(list2); // compile error


        List list3 = list;
        // get能用上界
        Number o = list3.get(0);
        // 不能add
        list3.add(5);   // compile error
        list3.add(new Object()); // compile error

    }
复制代码

小结：

 Number o = list3.get(0);
list3.add(5); 

通配符下界

通配符下界，可以限制传入的类型必须是这个类或者是这个类的父类。

基本语法：

 
//代表 可以传入的实参的类型是Integer或者Integer的父类类型
复制代码

例子：

public static void printList1(List list) {
        for (Object x:list) {
            System.out.println(x);
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        printList1(list);  // ok
        List list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(1.0D);
        printList1(list1);  // compile error
        List list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("1");
        printList1(list2); // compile error


        List list3 = list;
        // 不能用下界接收
        Integer o = list3.get(0); // compile error
        // 能add
        list3.add(5);   // ok
        list3.add(new Number(5)); // compile error

    }
复制代码

• 通配符上界? super A, 表明所有的是A的类或者A的父类可以传入。
• 通配符上界? super A，确定了类型是A或者是A的父类，那么向集合容器get获取数据，无法确定是A还是A的某个父类，所以不能get, Integer o = list3.get(0); // compile error ,比如例子中用Integer接收，万一list3中放的是Object类型，就凉凉了。
• 如果向通配符下界集合中添加元素时，只能添加下届类的子类。比如例子中的： list3.add(5) ， list3的通配符是  ,说明该集合存放的是Integer或者Integer的父类，我只要向容器中放Integer和它的子类都是成立的。

总结

本文浅谈了下泛型和通配符的使用，是自己理解的总结，希望后面的开发过程中不要再去百度了，如果哪里有问题希望大家指正。