Java学习笔记之泛型（三）泛型的限制与通配符

在前两篇文章中介绍了泛型的基本用法和泛型的继承问题，本文将介绍泛型的高级用法：泛型的限制和通配符。

一、泛型的限制

我们可以使用任意的类型来指定一个泛型，这样是存在一定的弊端的。Java也提供了一种语法来限制泛型的指定类：

<T extends ClassOrInterface>

这里面ClassOrInterface可以是类或者是接口，有了这个限制之后，泛型T必须是ClassOrInterface的子类或者实现类，否则编译报错。举例如下：
在这里插入图片描述
例子里面我们将泛型限制为List的子类，因为HashSet是Set的子类，所以代码在第10行报错了。上面的例子是一个泛型类的例子，接下来再举一个泛型方法的例子：

可以看到在泛型方法show中将T限制为List或其子类，而String类型不是它的子类，所以第15行报错。

使用泛型限制之后除了能限制泛型的指定类之外，还有一个作用。我们考虑一个问题，那在泛型类A内部，利用泛型定义的变量T t能调用哪些方法呢？来看一看：

在这里插入图片描述
可以看到，T的对象t只能调用Object的方法。因为编译器根本不知道T具体是什么类型，只有在运行时，用户给什么类型才知道是什么类型。编译器唯一能确定的是，无论什么类型，都是派生自Object的，所以T肯定是Object的子类，所以T是可以调用Object的方法的。

那么对泛型做了限制之后，是否就能够调用一些特定的方法呢？

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可以看到，限制泛型T为List子类之后，变量t就可以调用List里面提供的方法了。

二、通配符

在泛型机制中提供了一个类型通配符，那么为什么要引入通配符呢？这里举一个例子：

public class Test {
	public static void main(String args[]) {
		ArrayList<String> al1 = new ArrayList<>();
		al1.add("haha");
		al1.add("hehe");
				
		ArrayList<Integer> al2 = new ArrayList<>();
		al2.add(1);
		al2.add(2);
		
		new Test().printList(al1);
		new Test().printList(al2);
	}
	
	public void printList(这里面些什么参数呢？) {
		//打印的逻辑
	}

}

这个例子中，我们在主方法里面创建了两个ArrayList并给它们添加了一些元素，现在我想通过printList方法遍历打印容器中的东西，那么方法的参数写什么呢？是ArrayList< String >还是ArrayList< Integer >呢？这里因为我们不知道调用者想遍历什么类型的ArrayList，所以ArrayList中的泛型是未知的，这种情况就可以使用通配符？了。代码如下：

public void printList(List<?> list) {
	Iterator<?> it = list.iterator();
	while(it.hasNext()) {
		System.out.println(it.next());
	}
}

由这个例子我们知道了，当泛型类型不确定可以使用通配符。

同样的，对于通配符也可以加上限定，有3种情况：

1、无边界通配符：

A<?> a;

2、上限通配符：

A<? extends ClassOrInterface> a; //泛型必须是ClassOrInterface或它的子类/实现类

3、下限通配符：

A<? extends ClassOrInterface> a; //泛型必须是ClassOrInterface或它的父类

值得注意的是，通配符只能用于填充泛型变量T（也就是在声明对象的时候使用），在定义泛型时使用会报错：

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看下面这个例子：

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因为HashSet不是List子类所以报错，ArrayList不是List父类所以报错。