Java通配符的使用方法和示例代码

Java通配符是Java泛型中的一个重要特性，可以使用通配符作为泛型类型的参数，从而实现更灵活的数据类型的定义与使用。在本文中，我们将详细阐述Java通配符的使用方法和示例代码，并从多方面进行介绍。

一、通配符的基础用法

Java通配符使用“?”作为通配符符号，可以用来表示任意Java类型。通配符可以作为泛型类型的参数，也可以作为方法参数或返回值的类型。下面是通配符作为泛型类型参数的示例代码：

List<? extends Number> list1;
List<? super Integer> list2;

list1 = new ArrayList<Integer>();
list2 = new ArrayList<Object>();

在示例代码中，使用“extends”关键字限定了通配符只能是Number类及其子类类型，使用“super”关键字限定通配符只能是Integer类及其父类类型。这样可以在编译时进行一定的类型检查，从而避免程序出现类型不一致的错误。

二、通配符的高级用法

除了基础用法之外，Java通配符还支持一些高级用法，例如通配符的嵌套、通配符的上限和下限等。下面是一些示例代码：

// 嵌套通配符
List<? extends List<? super Integer>> list3;

// 上限通配符
class Box<T> {
    private T t;

    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T get() {
        return t;
    }
}

class BoxUtil {
    public static <T extends Number> boolean compare(Box<T> box1, Box<? extends Number> box2) {
        T t1 = box1.get();
        Number t2 = box2.get();
        return t1.doubleValue() == t2.doubleValue();
    }
}

// 下限通配符
class Box<T> {
    private T t;

    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T get() {
        return t;
    }

    public <E super T> void printElement(List<E> list) {
        for (E e : list) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

在示例代码中，嵌套通配符可以表示一个泛型类型参数是另一个泛型类型参数的列表，而上限通配符和下限通配符则可以限定泛型类型参数的上限和下限，从而实现更精确的类型限制。

三、通配符的适用场景

Java通配符适用于需要同时处理多种不同类型数据的场景，例如集合的排序、数据的统计、数据类型的转换等。下面是一些示例代码：

// 集合排序
List<Integer> list4 = new ArrayList<>();
list4.add(3);
list4.add(1);
list4.add(2);
Collections.sort(list4); // 不使用通配符

List<? extends Number> list5 = new ArrayList<>();
list5.add(3);
list5.add(1);
list5.add(2);
Collections.sort(list5); // 使用通配符

// 数据统计
public static double sumOfList(List<? extends Number> list) {
    double sum = 0;
    for (Number n : list) {
        sum += n.doubleValue();
    }
    return sum;
}

// 数据类型转换
public static <T> List<T> castList(List<? super T> list) {
    List<T> result = new ArrayList<>(list.size());
    for (Object o : list) {
        result.add((T)o);
    }
    return result;
}

在示例代码中，使用通配符可以允许程序同时处理多种不同类型的数据，从而提高程序的灵活性和通用性。

四、通配符的注意事项

在使用Java通配符时，需要考虑一些注意事项，例如通配符的限制、通配符的转换等。下面是一些示例代码：

// 通配符的限制
public static void printList(List<? extends Object> list) {
    for (Object o : list) {
        System.out.println(o);
    }
}

public static void addList(List<? super Integer> list) {
    list.add(1);
}

// 通配符的转换
List<? extends Number> list6 = new ArrayList<>();
List<Integer> list7 = new ArrayList<>();
list6 = list7;
list7 = list6; // 编译错误

在示例代码中，使用通配符需要注意通配符的限制和转换。在对于泛型类型参数进行赋值时，需要注意其类型安全性，避免程序出现运行时的类型不一致错误。

五、总结

本文详细阐述了Java通配符的使用方法和示例代码，从多方面进行介绍。通配符是Java泛型中的一个重要特性，可以帮助程序更灵活地处理多种不同类型的数据，提高程序的灵活性和通用性。在使用通配符时，需要注意通配符的限制和转换，避免程序出现类型不一致的错误。