Java泛型通配符深度解析：无限定、上界、下界通配符全面掌握

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泛型通配符的简介

泛型通配符如同一个无形的手，操控着程序的行进方向，让程序的逻辑更加严密，更加安全。

泛型通配符，顾名思义，它是泛型的一种特殊形式，用于表示各种类型的泛型。你可能会问，为什么我们需要它呢？其实，当我们在开发过程中，经常会遇到一种情况，就是我们无法确定一个集合的具体类型，或者我们需要表示任何类型的情况，这时候，泛型通配符就派上了用场。

它的出现，不仅让我们的代码更加灵活，而且也让我们的程序更加健壮。在接下来的内容中，我们将会深入探讨泛型通配符的各种形式，包括无限定通配符、上界通配符和下界通配符。

无限定通配符

在我们了解了泛型通配符的基本概念后，让我们深入研究一下Java中的无限定通配符。无限定通配符，也就是我们经常看到的

<?>

。它的出现，就像是一扇窗户，让我们的视野变得更加开阔。

在实际的开发中，它帮助我们处理各种不确定的类型，让我们的代码在面对复杂的类型问题时，变得更加灵活。

那么，什么时候我们需要用到无限定通配符呢？当我们需要处理的对象类型不确定，或者我们只关心对象的某种共性，而不关心对象的具体类型时，这时候，无限定通配符就派上了用场。

下面，让我们通过一段代码来看一下如何使用无限定通配符。

importjava.util.Arrays;importjava.util.List;publicclassUnboundedWildcard{// 使用无限定通配符的方法publicstaticvoidprintList(List<?> list){for(Object item : list){System.out.println(item);}}publicstaticvoidmain(String[] args){List<Integer> integerList =Arrays.asList(1,2,3,4,5);List<String> stringList =Arrays.asList("One","More");// 无论是Integer列表还是String列表，都可以被这个方法处理printList(integerList);printList(stringList);}}

在这段代码中，我们定义了一个

printList

方法，这个方法接收一个参数，这个参数的类型是

List<?>

。这个

List<?>

就是我们所说的无限定通配符，它表示这个列表可以接收任何类型的对象。在方法内部，我们使用了增强型for循环来遍历这个列表，并打印出每个元素。无论是Integer列表还是String列表，都可以被这个方法处理，这就是无限定通配符的魔力所在。

在我们理解了无限定通配符的用法后，让我们进一步探讨Java中的上界通配符。

上界通配符

在我们掌握了无限定通配符的使用之后，接下来我们将深入探讨Java中泛型通配符的另一个重要概念——上界通配符。上界通配符是一种特殊的泛型通配符，它通过关键字

extends

来限定泛型的类型范围。这种上界通配符的使用场景主要是当我们需要操作的对象具有某种共同的超类时，这样可以保证我们在处理这些对象时，可以调用到这些共同超类中的方法。

让我们通过一个实例来更好地理解上界通配符的使用。假设我们有一个

Animal

类和它的两个子类

Dog

和

Cat

，我们需要写一个方法来处理这些动物的列表，但是我们希望这个方法能够接受任何

Animal

的子类的列表，这时我们就可以使用上界通配符。

classAnimal{publicvoideat(){System.out.println("Animal is eating...");}}classDogextendsAnimal{}classCatextendsAnimal{}publicclassTest{publicstaticvoidfeedAnimals(List<?extendsAnimal> animals){for(Animal animal : animals){
            animal.eat();}}publicstaticvoidmain(String[] args){List<Dog> dogs =Arrays.asList(newDog(),newDog());List<Cat> cats =Arrays.asList(newCat(),newCat());feedAnimals(dogs);feedAnimals(cats);}}

上述代码中，我们定义了一个方法

feedAnimals

，它接受一个

Animal

的子类的列表作为参数，我们使用了上界通配符

<? extends Animal>

来限定这个列表的类型。然后在这个方法中，我们可以调用

Animal

类中定义的

eat

方法，因为我们知道这个列表中的所有对象都至少是

Animal

类型的。这就是上界通配符的威力，它允许我们在保持代码的灵活性的同时，也能保证类型的安全。

理解了上界通配符的使用，我们接下来将探讨另一种泛型通配符——下界通配符。

下界通配符

在我们探讨了上界通配符之后，现在我们来看一看下界通配符。下界通配符用关键字

super

表示，它意味着你可以使用泛型类的父类来替换泛型。换句话说，如果你有一个类

A

，你可以使用任何

A

的父类来替换

A

。这样的话，你就可以确保你的代码对所有的父类都是兼容的，而不仅仅是

A

类。

下界通配符的一个常见使用场景是在你需要写入数据的时候。因为你知道你可以安全地写入一个父类的对象，所以你可以使用下界通配符。这样的话，你可以写入

A

类，也可以写入

A

的任何父类，这就大大增加了你的代码的灵活性。

让我们通过一个简单的例子来看一下如何使用下界通配符。假设我们有一个

Animal

类和一个

Dog

类，

Dog

类是

Animal

类的子类。我们还有一个

List

，我们想要在这个

List

中添加一些动物。

classAnimal{publicvoideat(){System.out.println("Animal is eating");}}classDogextendsAnimal{@Overridepublicvoideat(){System.out.println("Dog is eating");}}publicclassOneMoreClass{publicstaticvoidmain(String[] args){List<?superAnimal> animals =newArrayList<>();
        animals.add(newAnimal());
        animals.add(newDog());for(Object animal : animals){((Animal) animal).eat();}}}

在这个例子中，我们定义了一个

List

，这个

List

的类型是

? super Animal

。这意味着我们可以在这个

List

中添加

Animal

，也可以添加

Animal

的任何子类，例如

Dog

。然后我们遍历这个

List

，并调用每个动物的

eat

方法。注意，因为我们使用了下界通配符，所以我们需要强制类型转换。

这就是下界通配符的基本用法。通过使用下界通配符，我们可以写出更加灵活、更加通用的代码。

总结

经过这一系列的学习，我们对Java中的泛型通配符有了更深入的理解。泛型通配符，无论是无限定通配符、上界通配符还是下界通配符，都在我们开发的过程中起着重要的作用。它们就像是我们手中的工具，帮助我们更好地操控代码，处理各种类型问题，让我们的程序更加健壮，更加灵活。

无限定通配符，让我们在面对类型不确定的情况下，依然能够灵活应对。上界通配符，让我们在处理具有共同超类的对象时，能够调用到超类中的方法，保证了类型的安全。下界通配符，让我们在需要写入数据时，能够写入一个父类的对象，增加了代码的灵活性。

然而，我们也需要注意，泛型通配符并不是万能的，它也有其局限性。在使用泛型通配符时，我们需要清楚地知道我们要处理的是什么类型的对象，需要调用什么方法，这样才能更好地利用泛型通配符，写出更加高效、更加健壮的代码。

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