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

java 复制代码

// 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）

java 复制代码

// 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

java 复制代码

// 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

java 复制代码

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：

java 复制代码

// 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。