Java 泛型上下限详解：以 Info 泛型类和方法实现为例

本文将通过一个实际示例，来深入解说 Java 泛型中的上下限及其应用场景。在这个示例中，我们会实现一个泛型类 Info 和两个泛型方法 upperLimit 和 lowerLimit，并表明其工作机制。

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1. 什么是 Java 泛型上下限？

Java 泛型的上下限是通过关键字 extends 和 super 定义的。它们的作用是对泛型类型参数施加束缚，规定可接受的类型范围。

• 上限通配符 ? extends T：限定泛型类型必须是 T 类型或其子类。
  
• 下限通配符 ? super T：限定泛型类型必须是 T 类型或其父类。
  

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2. 示例场景

我们会创建一个泛型类 Info 用于存储数据，随后实现两个方法：

• upperLimit：接收一个 Info 类型对象，其泛型类型是 Number 或其子类，返回存储的数据。
  
• lowerLimit：接收一个 Info 类型对象，其泛型类型是 String 或其父类，返回存储的数据。
  

最后，通过一个主函数对方法举行验证。

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3. 代码实现

（1）泛型类 Info

起首，我们实现 Info 类：

1. class Info<T> {
2.     private T data;
4.     public void set(T data) {
5.         this.data = data;
6.     }
8.     public T get() {
9.         return data;
10.     }
11. }

复制代码

• T 是一个泛型参数，表示可以存储任意类型的数据。
  
• set 方法用于设置数据。
  
• get 方法用于获取数据。
  

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（2）解决方案类 Solution

接下来，我们实现 Solution 类，其中包含 upperLimit 和 lowerLimit 方法。

1. class Solution {
2.     public Number upperLimit(Info<? extends Number> info) {
3.         // 直接返回 info 中存储的数据
4.         return info.get();
5.     }
7.     public Object lowerLimit(Info<? super String> info) {
8.         // 直接返回 info 中存储的数据
9.         return info.get();
10.     }
11. }

复制代码

• upperLimit 方法：接收一个泛型类型为 ? extends Number 的 Info 对象，表示该对象只能存储 Number 类型或其子类（比方 Integer、Double 等）。
  
• lowerLimit 方法：接收一个泛型类型为 ? super String 的 Info 对象，表示该对象只能存储 String 类型或其父类（比方 Object）。
  

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（3）主函数

最后，在主函数中测试以上方法。

1. public class Main {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         // 创建 Solution 对象
4.         Solution solution = new Solution();
6.         // 测试 upperLimit 方法
7.         Info<Integer> info = new Info<>();
8.         info.set(200); // 设置值为 200
9.         Number number = solution.upperLimit(info);
10.         if (!number.equals(200)) {
11.             System.out.println("Verification failure.");
12.             return;
13.         }
15.         // 测试 lowerLimit 方法
16.         Info<String> infos = new Info<>();
17.         infos.set("Xx"); // 设置值为 "Xx"
18.         Object obj = solution.lowerLimit(infos);
19.         if (!obj.equals("Xx")) {
20.             System.out.println("Verification failure.");
21.             return;
22.         }
24.         System.out.println("Verification passed.
25. ");
26.     }
27. }

复制代码

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4. 运行结果

假如实现无误，运行步伐后会输出：

1. Verification passed.

复制代码

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5. 解析

• 泛型上限 ? extends Number：
  
  
  
  • 在 upperLimit 方法中，Info<? extends Number> 表示该 Info 对象只能存储 Number 或其子类的数据。
    
  • 在实际代码中，传入了 Info<Integer> 对象，Integer 是 Number 的子类，因此符合限定。
    
  
  
• 泛型下限 ? super String：
  
  
  
  • 在 lowerLimit 方法中，Info<? super String> 表示该 Info 对象只能存储 String 或其父类的数据。
    
  • 在实际代码中，传入了 Info<String> 对象，String 符合限定。
    
  
  

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6. 总结

通过上述代码，我们可以看到：

• 泛型上限 ? extends T 用于限定泛型类型为某个类型 T 或其子类。
  
• 泛型下限 ? super T 用于限定泛型类型为某个类型 T 或其父类。
  
• Info 泛型类 是存储数据的基础，其泛型特性使其能适应多种数据类型。
  

通过这些特性，Java 的泛型机制让代码更安全、更灵活，同时淘汰了类型转换的贫苦。在实际开发中，善用泛型上下限可以帮助我们构建更健壮的代码。

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