Java泛型通配符：深入理解与应用

在Java编程中，泛型是非常重要的一个特性，它允许我们在编译时进行类型检查，提高代码的可读性和安全性。而泛型通配符则是泛型中的一个高级特性，它为我们提供了更灵活的类型处理方式。本文将详细介绍Java泛型通配符的概念、用法以及常见的应用场景。

什么是泛型通配符？

泛型通配符（Wildcards）是指在泛型类型中使用?来表示未知类型。通配符可以分为三种：

无限制通配符（Unbounded Wildcards）：使用?表示任何类型。例如，List<?>表示一个元素类型未知的List。
上限通配符（Upper Bounded Wildcards）：使用<? extends T>表示类型参数是T或T的子类。例如，List<? extends Number>表示元素类型是Number或其子类。
下限通配符（Lower Bounded Wildcards）：使用<? super T>表示类型参数是T或T的父类。例如，List<? super Integer>表示元素类型是Integer或其父类。

通配符的应用场景

读取操作：
- 当我们只需要从集合中读取数据而不需要写入时，可以使用无限制通配符。例如：
```
public void printList(List<?> list) {
    for (Object elem : list)
        System.out.println(elem + " ");
}
```
- 这种方法可以接受任何类型的List，提高了方法的通用性。
写入操作：
- 如果我们需要向集合中写入数据，可以使用下限通配符。例如：
```
public void addNumbers(List<? super Integer> list) {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        list.add(i);
    }
}
```
- 这样可以确保我们可以向集合中添加Integer或其父类类型的元素。
类型安全的集合操作：
- 使用上限通配符可以确保集合中的元素是某种特定类型或其子类型。例如：
```
public double sumOfList(List<? extends Number> list) {
    double s = 0.0;
    for (Number n : list)
        s += n.doubleValue();
    return s;
}
```
- 这种方法可以安全地处理Number及其子类（如Integer、Double等）的集合。

注意事项

PECS原则：Producer Extends, Consumer Super。简单来说，如果你需要从集合中读取数据，使用<? extends T>；如果你需要向集合中写入数据，使用<? super T>。
类型擦除：Java的泛型是通过类型擦除实现的，这意味着在运行时，泛型类型信息会被擦除。因此，通配符在运行时实际上是Object类型。
通配符捕获：在某些情况下，通配符可以被捕获并使用，但这需要谨慎处理，以避免类型安全问题。

总结

Java泛型通配符为我们提供了更灵活的类型处理方式，使得代码更加通用和安全。通过理解和正确使用无限制通配符、上限通配符和下限通配符，我们可以编写出更具扩展性和可维护性的代码。无论是读取、写入还是进行类型安全的集合操作，通配符都能发挥其独特的作用。希望本文能帮助大家更好地理解和应用Java泛型通配符，提升编程效率和代码质量。