泛型的相关知识

泛型（Generics）是 Java 中的一种机制，它允许在类或方法中使用参数化类型。通过使用泛型，你可以编写更通用、类型安全且可重用的代码。

泛型的主要目的是在编译时提供类型安全性，并在运行时消除需要进行显式类型转换的需求。它使得我们可以在定义类、接口或方法时使用一个或多个类型参数，这些类型参数可以在使用时被实际的类型替代。

1. 定义泛型类：

public class Box<T> {
    private T item;
    public T getItem() {
        return item;
    }
    public void setItem(T item) {
        this.item = item;
    }
}

1. 使用泛型方法：

public <T> T getItem(List<T> list) {
    if (!list.isEmpty()) {
        return list.get(0);
    }
    return null;
}

1. 限定类型参数：

public <T extends Number> double sum(List<T> list) {
    double total = 0;
    for (T item : list) {
        total += item.doubleValue();
    }
    return total;
}

泛型的上限（Upper Bounds）是指对泛型类型参数进行约束，使其必须是指定的父类或实现的接口。

在 Java 中，可以使用 extends 关键字来指定泛型的上限。通过将类型参数限制为某个特定的父类或接口，可以确保泛型类型参数满足一定的条件。

public class Box<T extends Number> {
    private T item;
    public T getItem() {
        return item;
    }
    public void setItem(T item) {
        this.item = item;
    }
}

在这个示例中，Box 类使用了一个类型参数 T，并通过 extends Number 将其限定为必须是 Number 类或其子类。这样，在实例化 Box 对象时，只能传入 Number 类型或其子类作为类型参数。

通过使用泛型的上限，可以获得以下好处：

• 在编译时提供更严格的类型检查，避免错误的类型传递。
• 可以使用父类或接口中定义的方法和属性，提高代码的灵活性和重用性。
• 在泛型类型参数被限制为某个父类或接口时，可以更清晰地表达代码的意图。

需要注意的是，泛型的上限是包含自身和子类的。例如，Number 的上限为 Number 类型本身，以及其子类如 Integer、Double 等。

在 Java 中，泛型的下限（Lower Bounds）用于限制泛型类型参数必须是指定的父类或接口的超类。

使用下限可以确保泛型类型参数必须是指定的父类或超类，或者是其子类的父类。下限通过关键字 super 来指定。

public void addToList(List<? super Integer> list) {
    list.add(1);
    list.add(2);
    // ...
}

在上面的示例中，addToList 方法有一个泛型参数 List，它表示传入的列表必须是 Integer 类型的超类（包括 Integer 自身和其父类）。

使用泛型下限有以下几点好处：

• 允许向下转型：通过将泛型类型参数限制为某个父类或超类，可以在泛型方法中将其下属类型添加到列表中。
• 增加灵活性：可以接受比指定类型更广泛的类型参数，使方法更通用、可重用。
• 适用于存储操作：泛型下限常用于存储数据的容器，允许容器中存储某个类型及其子类的对象。

需要注意的是，泛型的下限不能用于读取操作，因为不知道具体的类型，只能保证是某个指定类型的父类或超类。

泛型的通配符（Wildcard）是一种特殊的类型参数，可以用来表示未知类型或限定范围内的类型。

在 Java 中，有两种通配符：? 和 ? extends。它们用于泛型类、方法或接口中，提供了更灵活的类型处理方式。

1. ? 通配符表示未知类型。可以用在任何地方，包括泛型类的定义、泛型方法的定义和参数的定义等。例如：

public class Box<T> {
    private T item;
    public void setItem(T item) {
        this.item = item;
    }
    public T getItem() {
        return item;
    }
    public static void processBox(Box<?> box) {
        // 这里可以使用 box，但无法具体知道其类型
    }
}

1. ? extends 通配符表示类型的上限。可以用于限制泛型参数必须是指定类型或其子类。例如：

public void printList(List<? extends Number> list) {
    for (Number num : list) {
        System.out.println(num);
    }
}

1. 在上面的例子中，printList 方法接受一个参数 List，表示传入的列表可以是任何扩展自 Number 的类型（包括 Number 自身）。这样可以安全地遍历列表，并对元素进行操作，因为我们知道它们都是 Number 类型或其子类

在上面的例子中，printList 方法接受一个参数 List，表示传入的列表可以是任何扩展自 Number 的类型（包括 Number 自身）。这样可以安全地遍历列表，并对元素进行操作，因为我们知道它们都是 Number 类型或其子类。

使用通配符的好处包括：

• 增加灵活性：可以处理不同类型的泛型参数，使方法更通用、可重用。
• 避免类型转换错误：通过限定范围，可以在编译时捕获一些类型错误，提高代码的安全性。

需要注意的是，通配符是用于读取操作的，不能进行写入操作。即不能使用通配符作为方法的参数类型来添加元素到泛型容器中。

E 和通配符 ? 并不相同。

• E 是一种泛型类型参数的标识符，用于表示某个具体的类型。它在泛型类、泛型方法或接口中被用作占位符，表示可以是任意类型。例如，List 表示一个列表，其中的元素类型为 E。在使用 E 时，需要在实例化泛型类或调用泛型方法时指定具体的类型。
  
• ? 是通配符，用于表示未知类型或限定范围内的类型。通配符可以用在泛型类、泛型方法或接口中，用于增加灵活性和安全性。例如，List 表示一个元素类型未知的列表，可以接受任何类型的元素。而 List 表示一个元素类型为 Number 或其子类的列表。
  

所以，尽管 E 和 ? 都与泛型有关，但它们有不同的含义和用法。E 是一个具体的类型占位符，需要在实例化时指定具体的类型，而 ? 是表示未知类型或类型限定的通配符