Java 泛型中的 extends 关键字：深入解析与应用

在 Java 编程中，泛型（Generics）是非常重要的一个特性，它允许我们在类、接口和方法中使用类型参数，从而提高代码的重用性和类型安全性。今天我们来深入探讨一下泛型中的 extends 关键字，以及它在实际编程中的应用。

extends 关键字的基本用法

在 Java 泛型中，extends 关键字用于定义泛型的上界（Upper Bound）。这意味着你可以限制泛型类型参数必须是某个类的子类或某个接口的实现类。例如：

public <T extends Number> void printNumber(T number) {
    System.out.println(number);
}

在这个例子中，T 必须是 Number 类或其子类（如 Integer、Double 等）。这确保了 number 对象可以调用 Number 类的方法。

应用场景

类型安全的集合操作：当你需要确保集合中的所有元素都具有某种共同的超类或接口时，extends 非常有用。例如：
```
List<? extends Number> numbers = new ArrayList<Integer>();
```
这里，numbers 列表可以包含 Integer、Double 等 Number 的子类，但不能添加其他类型。
通配符的使用：通配符 ? 与 extends 结合使用，可以创建更灵活的泛型方法。例如：
```
public void processList(List<? extends Number> list) {
    for (Number n : list) {
        System.out.println(n);
    }
}
```
这个方法可以处理任何包含 Number 或其子类的列表。
泛型接口和类：你可以定义一个泛型接口或类，其中类型参数有上界：
```
interface Comparable<T extends Comparable<T>> {
    int compareTo(T o);
}
```
这里，T 必须实现 Comparable 接口，确保可以进行比较操作。
方法参数的类型限制：在方法中使用 extends 可以限制参数的类型：
```
public <T extends Comparable<T>> T max(T a, T b) {
    return a.compareTo(b) > 0 ? a : b;
}
```
这个方法确保传入的参数可以进行比较。

注意事项

单继承：Java 类只能继承一个类，因此 T extends A & B 是不合法的，但可以使用接口的多继承：
```
public <T extends A & B> void method(T t) {
    // ...
}
```
类型擦除：在编译时，泛型信息会被擦除，T extends Number 会被擦除为 Number，这可能会影响运行时的类型检查。
协变与逆变：extends 关键字在泛型中引入了协变（Covariance），即子类型可以被视为其父类型，但不能添加元素。

总结

Java 泛型中的 extends 关键字为我们提供了强大的类型约束机制，使得代码更加安全和可读。通过限制泛型类型参数的上界，我们可以确保方法或类的参数类型符合预期，从而避免类型转换错误，提高代码的健壮性。在实际应用中，合理使用 extends 可以使我们的代码更加灵活和高效，同时也需要注意其带来的类型擦除和协变特性对代码的影响。希望通过本文的介绍，大家能对 Java 泛型中的 extends 关键字有更深入的理解，并在实际编程中灵活运用。