Java泛型变量如何添加约束

Java泛型变量可以通过添加约束来限制其接受的类型范围。泛型约束指定了泛型变量(T)必须满足的条件，从而使泛型类型更加安全、清晰，减少运行时错误。

Java中常用的泛型约束主要包括：

• extends 约束：用于指定泛型变量(T)必须是某个类/接口的子类/实现类
• super 约束：用于指定泛型变量(T)必须是某个类/接口的父类/实现类

下面分别介绍这两种约束的使用方法：

1. extends 约束示例

public class Animal {
    String name;
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }
}

public class Cage<T extends Animal> {
    T animal;
    public Cage(T animal) {
        this.animal = animal;
    }
    public String getName() {
        return animal.getName();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cage<Dog> dogCage = new Cage<>(new Dog("Tommy"));
        Cage<Cat> catCage = new Cage<>(new Cat("Kitty"));
        // Cage<String> stringCage = new Cage<>("Hello"); // 会编译报错
        System.out.println(dogCage.getName()); // 输出 "Tommy"
        System.out.println(catCage.getName()); // 输出 "Kitty"
    }
}

在上述示例中，我们定义了Animal类、Dog类、Cat类，并将Cage类的泛型变量(T)添加一个extends约束，要求只能传入Animal类的子类作为泛型参数。这样做可以保证Cage类只能存储Animal类的实例或其子类的实例，避免了所有一切不符合约束的操作。

1. super 约束示例

public class Box<T> {
    T data;
    public Box(T data) {
        this.data = data;
    }
}

public class Main {
    public static <T super Number> void print(Box<T> box) {
        System.out.println(box.data);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> box1 = new Box<>(1);
        Box<Double> box2 = new Box<>(2.0);
        // Box<String> box3 = new Box<>("Hello"); // 会编译报错
        print(box1); // 输出 "1"
        print(box2); // 输出 "2.0"
    }
}

在上述示例中，我们定义了一个Box类来存储任意类型的数据，然后使用泛型方法print来打印Box类实例中存储的数据，但是我们添加了一个super约束来限制泛型变量(T)的类型范围，该约束表明泛型变量(T)必须是Number类的父类。

这样做可以保证我们只能传入存储Number类型数据的Box类实例，而不能传入其它类型的实例，从而避免了类型转换错误。