Java泛型在集合使用与自定义及继承上的体现和通配符的使用

Java泛型是Java SE 5的一项新特性，用于解决类型安全问题和减少代码重复。通过使用泛型，可以在编译时捕获类型错误，并实现代码复用的目的。泛型主要体现在集合使用、自定义及继承和通配符的使用上。

Java泛型在集合使用上的体现

Java集合框架中的泛型被广泛地应用于ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等类中。具体体现如下：

ArrayList的泛型使用示例

ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
intList.add(1);
intList.add(2);
intList.add(3);
intList.add(4);
intList.add(5);
intList.add("six"); // 不能添加字符串类型，编译时就会报错

通过指定ArrayList的类型为Integer，我们保证了只能向ArrayList添加Integer类型的对象。试图向intList中添加一个字符串是非法的，编译时就会报错。

HashMap的泛型使用示例

HashMap<String, Integer> hashMap = new HashMap<String, Integer>();
hashMap.put("one", 1);
hashMap.put("two", 2);
hashMap.put("three", 3);
hashMap.put("four", 4);
hashMap.put("five", 5);
hashMap.put("six", "6"); // 不能添加字符串类型，编译时就会报错

通过指定HashMap的类型为String和Integer，我们保证了只能向HashMap添加键为String，值为Integer类型的对象。试图向hashMap中添加一个键为字符串，值为字符串的元素是非法的，编译时就会报错。

Java泛型在自定义及继承上的体现

Java泛型不仅可以用于集合类，也可以用于自定义的类和其子类。具体体现如下：

class Box<T> {
    private T data;

    public Box(T data) {    // 构造函数
        this.data = data;
    }

    public T getData() {    // 获取数据
        return data;
    }

    public void setData(T data) {    // 设置数据
        this.data = data;
    }
}

class StringBox extends Box<String> {    // 子类继承父类时指定类型为String
    public StringBox(String data) {
        super(data);
    }
}

在自定义的Box类中，我们使用了泛型类型T，表示在Box的实例化中可以用任意类型替换T。通过继承Box类，在子类StringBox中指定了类型为String，达到了更严格的类型约束。如果在StringBox中尝试添加非String类型的元素，编译时就会报错。

Java泛型通配符的使用

泛型通配符用于表示泛型类中的某个类型，但又不确定具体是哪种类型。在Java中，泛型通配符用问号（?）表示。具体体现如下：

泛型通配符上界示例

public static double sumOfList(List<? extends Number> list) {
    double sum = 0.0;
    for (Number n : list) {
        sum += n.doubleValue();
    }
    return sum;
}

List<? extends Number>表示list中的元素是Number的子类或Number类型，可以传入List、List等。在这个方法中，我们计算List中元素值的总和，但不知道List中元素的具体类型，因此使用了通配符。

泛型通配符下界示例

public static void addNumbers(List<? super Integer> list) {
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
}

List<? super Integer>表示list中的元素是Integer的超类，可以传入List、List、List