Java的extends通配符

在Java泛型中，extends通配符用于限定泛型类型的上界，即指定泛型可以是某个类型或其子类型。它有两种常见用法：类型参数限定和通配符限定，下面详细介绍：

1. 类型参数限定（在类/方法定义中）

在定义泛型类或方法时，使用extends关键字限制泛型类型必须是某个类（或接口）的子类。
语法：<T extends 上限类型>

• 示例1：限定泛型为Number的子类

  // 泛型类：T必须是Number或其子类（如Integer、Double）
  class GenericClass<T extends Number> {private T value;public GenericClass(T value) {this.value = value;}public double getDoubleValue() {return value.doubleValue(); // 可调用Number的方法}
  }// 使用：
  GenericClass<Integer> intClass = new GenericClass<>(10);  // 合法
  GenericClass<String> strClass = new GenericClass<>("abc");  // 编译错误（String不是Number子类）
  

• 示例2：限定多个接口（用&分隔）

  // T必须同时实现Comparable和Serializable接口
  class MultiInterface<T extends Comparable<T> & Serializable> {// ...
  }
  

2. 通配符限定（在方法参数或变量声明中）

使用? extends 上限类型表示未知类型，但必须是指定类型的子类，常用于读取数据（因为写入时类型不确定）。
语法：? extends 上限类型

• 示例1：方法参数中使用通配符

  // 只能处理Number或其子类的容器，且只能读取数据
  public static void printNumbers(Collection<? extends Number> nums) {for (Number num : nums) {System.out.println(num);}// nums.add(10);  // 编译错误：无法向通配符类型添加元素
  }// 使用：
  List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 2, 3);
  printNumbers(intList);  // 合法
  List<String> strList = Arrays.asList("a", "b");
  printNumbers(strList);  // 编译错误（String不是Number子类）
  

• 示例2：通配符与泛型类结合

  class Box<T> {private T value;// ... getter/setter
  }// 定义一个方法，接收"上限为Number"的Box，只能读取
  public static void processBox(Box<? extends Number> box) {Number num = box.getValue();  // 合法// box.setValue(10);  // 编译错误：无法确定具体类型
  }
  

3. extends通配符的核心规则

• 只读原则：? extends T类型的集合只能读取元素（返回类型为T或其父类），不能写入元素（因为无法确定具体类型）。
  例如：List<? extends Number>可以读取Number，但无法添加任何元素（包括Number本身）。
• 类型传递性：如果A是B的子类，List<A>是List<? extends B>的子类型。

4. 与super通配符的对比

• extends通配符（? extends T）：限定类型上限（必须是T或其子类），用于读取。
• super通配符（? super T）：限定类型下限（必须是T或其父类），用于写入。
  示例：

  // 写入场景用super：
  public static void addNumber(List<? super Integer> list, Integer num) {list.add(num);  // 合法，因为list元素类型至少是Integer的父类
  }
  

总结

extends通配符是Java泛型中实现类型安全和灵活兼容的重要工具：

• 定义泛型时，用<T extends 上限>限制类型范围，确保类型操作的合法性。
• 使用泛型时，用? extends 上限允许接收子类类型，同时保证读取操作的安全（但牺牲写入能力）。
  合理使用通配符可以避免类型转换异常，提升代码的复用性和可维护性。