Java知多少（42）泛型通配符和类型参数的范围

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我是靠谱客的博主甜美学姐，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java知多少（42）泛型通配符和类型参数的范围，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

本节先讲解如何限制类型参数的范围，再讲解通配符(?)。

类型参数的范围

在泛型中，如果不对类型参数加以限制，它就可以接受任意的数据类型，只要它是被定义过的。但是，很多时候我们只需要一部分数据类型就够了，用户传递其他数据类型可能会引起错误。例如，编写一个泛型函数用于返回不同类型数组（Integer 数组、Double 数组等）中的最大值：

1 public <T> T getMax(T array[]){
2
T max = null;
3
for(T element : array){
4
max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max;
5 
}
6
return max;
7 }

上面的代码会报错，doubleValue() 是 Number 类及其子类的方法，不是所有的类都有该方法，所以我们要限制类型参数 T，让它只能接受 Number 及其子类（Integer、Double、Character 等）。

通过 extends 关键字可以限制泛型的类型的上限，改进上面的代码：

1 public <T extends Number> T getMax(T array[]){
2
T max = null;
3
for(T element : array){
4
max = element.doubleValue() > max.doubleValue() ? element : max;
5 
}
6
return max;
7 }

<T extends Number> 表示 T 只接受 Number 及其子类，传入其他类型的数据会报错。这里的限定使用关键字 extends，后面可以是类也可以是接口。如果是类，只能有一个；但是接口可以有多个，并以“&”分隔，例如 <T extends Interface1 & Interface2>。

这里的 extends 关键字已不再是继承的含义了，应该理解为 T 是继承自 Number 类的类型，或者 T 是实现了 XX 接口的类型。

通配符(?)

上一节的例子中提到要定义一个泛型类来表示坐标，坐标可以是整数、小数或字符串，请看下面的代码：

 1 class Point<T1, T2>{
 2 
T1 x;
 3 
T2 y;
 4
public T1 getX() {
 5
return x;
 6 
}
 7
public void setX(T1 x) {
 8
this.x = x;
 9 
}
10
public T2 getY() {
11
return y;
12 
}
13
public void setY(T2 y) {
14
this.y = y;
15 
}
16 }

现在要求在类的外部定义一个 printPoint() 方法用于输出坐标，怎么办呢？

可以这样来定义方法：

1 public void printPoint(Point p){
2
System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY());
3 }

我们知道，如果在使用泛型时没有指名具体的数据类型，就会擦除泛型类型，并向上转型为 Object，这与不使用泛型没什么两样。上面的代码没有指明数据类型，相当于：

1 public void printPoint(Point<Object, Object> p){
2
System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY());
3 }

为了避免类型擦除，可以使用通配符(?)：

1 public void printPoint(Point<?, ?> p){
2
System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY());
3 }

通配符(?)可以表示任意的数据类型。将代码补充完整：

 1 public class Demo {
 2
public static void main(String[] args){
 3
Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>();
 4
p1.setX(10);
 5
p1.setY(20);
 6 
printPoint(p1);
 7
 8
Point<String, String> p2 = new Point<String, String>();
 9
p2.setX("东京180度");
10
p2.setY("北纬210度");
11 
printPoint(p2);
12 
}
13
14
public static void printPoint(Point<?, ?> p){
// 使用通配符
15
System.out.println("This point is: " + p.getX() + ", " + p.getY());
16 
}
17 }
18 class Point<T1, T2>{
19 
T1 x;
20 
T2 y;
21
public T1 getX() {
22
return x;
23 
}
24
public void setX(T1 x) {
25
this.x = x;
26 
}
27
public T2 getY() {
28
return y;
29 
}
30
public void setY(T2 y) {
31
this.y = y;
32 
}
33 }

运行结果：

This point is: 10, 20
This point is: 东京180度, 北纬210度

但是，数字坐标与字符串坐标又有区别：数字可以表示x轴或y轴的坐标，字符串可以表示地球经纬度。现在又要求定义两个方法分别处理不同的坐标，一个方法只能接受数字类型的坐标，另一个方法只能接受字符串类型的坐标，怎么办呢？

这个问题的关键是要限制类型参数的范围，请先看下面的代码：

 1 public class Demo {
 2
public static void main(String[] args){
 3
Point<Integer, Integer> p1 = new Point<Integer, Integer>();
 4
p1.setX(10);
 5
p1.setY(20);
 6 
printNumPoint(p1);
 7
 8
Point<String, String> p2 = new Point<String, String>();
 9
p2.setX("东京180度");
10
p2.setY("北纬210度");
11 
printStrPoint(p2);
12 
}
13
14
// 借助通配符限制泛型的范围
15
public static void printNumPoint(Point<? extends Number, ? extends Number> p){
16
System.out.println("x: " + p.getX() + ", y: " + p.getY());
17 
}
18
19
public static void printStrPoint(Point<? extends String, ? extends String> p){
20
System.out.println("GPS: " + p.getX() + "，" + p.getY());
21 
}
22 }
23 class Point<T1, T2>{
24 
T1 x;
25 
T2 y;
26
public T1 getX() {
27
return x;
28 
}
29
public void setX(T1 x) {
30
this.x = x;
31 
}
32
public T2 getY() {
33
return y;
34 
}
35
public void setY(T2 y) {
36
this.y = y;
37 
}
38 }

运行结果：

x: 10, y: 20
GPS: 东京180度，北纬210度

? extends Number 表示泛型的类型参数只能是 Number 及其子类，? extends String 也一样，这与定义泛型类或泛型方法时限制类型参数的范围类似。

不过，使用通配符(?)不但可以限制类型的上限，还可以限制下限。限制下限使用 super 关键字，例如 <? super Number> 表示只能接受 Number 及其父类。

注意：一般的项目中很少会去设计泛型，这里主要是让读者学会如何使用，为后面的教程做铺垫。

系列文章：

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