泛型如何约束类型

在**泛型（Generics）**中，“约束类型”指的是：限制泛型参数可以接受哪些类型，而不是任意类型。不同语言语法不同，但核心思想一致。下面以 Java、C#、TypeScript 为例说明。

一、为什么需要约束泛型？

<T> void print(T t) {
    // 只能把它当 Object 用
}

如果不约束：

• 无法调用特定方法
• 无法保证类型安全

约束后：

• 可以使用某些方法
• 编译器能帮你检查错误

二、Java 中的泛型约束

1️⃣ 上界约束（最常见）

<T extends Number>

✅ 表示：T 必须是 Number 或其子类

public <T extends Number> double add(T a, T b) {
    return a.doubleValue() + b.doubleValue();
}

✔ 可以调用 Number 的方法
❌ 不能传 String

2️⃣ 多重约束（Java 不支持多继承，但可加接口）

<T extends Number & Comparable<T>>

public <T extends Number & Comparable<T>> T max(T a, T b) {
    return a.compareTo(b) > 0 ? a : b;
}

3️⃣ 泛型类约束

class Box<T extends Number> {
    T value;
}

三、C# 中的泛型约束

1️⃣ 常见约束关键字

where T : class        // 引用类型
where T : struct       // 值类型
where T : new()        // 无参构造函数
where T : BaseClass
where T : IInterface

2️⃣ 示例

public class Repository<T> where T : class, new()
{
    public T Create()
    {
        return new T();
    }
}

3️⃣ 多个约束

public void Print<T>(T obj)
    where T : class, IFormattable
{
    Console.WriteLine(obj.ToString());
}

四、TypeScript 中的泛型约束

1️⃣ extends 约束

function printLength<T extends { length: number }>(arg: T): void {
    console.log(arg.length);
}

✅ 只能传有 length 属性的类型

printLength("hello");
printLength([1, 2, 3]);

❌

printLength(123); // 报错

2️⃣ 约束为某个类型

interface HasId {
    id: number;
}

function getId<T extends HasId>(obj: T): number {
    return obj.id;
}

3️⃣ keyof 约束（非常常见）

function getProperty<T, K extends keyof T>(obj: T, key: K): T[K] {
    return obj[key];
}

五、对比总结

六、一句话总结

泛型约束的本质是：告诉编译器“这个类型至少长什么样”，从而安全地使用它的能力。

如果你愿意，我可以：

• 用 一个真实业务例子讲泛型约束
• 对比 泛型约束 vs 无约束的性能/安全差异
• 讲 协变 / 逆变（高级）