Java泛型与继承的关系

Java泛型与继承之间存在一定的关系，主要体现在以下几个方面：

泛型的继承性

1. 泛型类的继承：

• 一个泛型类可以继承另一个泛型类或非泛型类。
• 如果子类是泛型类，它可以继承父类的泛型参数，也可以定义自己的泛型参数。

class Parent<T> {
    T data;
}

class Child<T> extends Parent<T> { // 继承父类的泛型参数
    // ...
}

// 或者定义自己的泛型参数
class AnotherChild<T, U> extends Parent<T> { // T来自父类，U是新定义的
    // ...
}

2. 泛型方法的继承：

• 子类可以重写父类中的泛型方法，但通常需要保持方法签名的一致性（即返回类型、方法名和参数列表相同）。

class Parent {
    <T> void print(T t) {
        System.out.println(t);
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    <T> void print(T t) { // 重写父类的泛型方法
        System.out.println("Child: " + t);
    }
}

泛型的通配符与继承

1. 上界通配符（? extends T）：

• 表示类型参数是T或者是T的子类。
• 适用于只读操作，因为无法向其中添加元素（除了null）。

class Animal {}
class Dog extends Animal {}

void printAnimals(List<? extends Animal> animals) {
    for (Animal animal : animals) {
        System.out.println(animal);
    }
}

2. 下界通配符（? super T）：

• 表示类型参数是T或者是T的父类。
• 适用于只写操作，因为可以向其中添加T或其子类的对象。

void addDogs(List<? super Dog> dogs) {
    dogs.add(new Dog());
}

泛型与继承的限制

1. 不能创建泛型类型的实例：

• 由于类型擦除，你不能直接使用new T()来创建泛型类型的实例。

public class GenericClass<T> {
    private T t;

    public GenericClass(T t) {
        this.t = t;
    }

    // 错误示例：不能这样做
    // public static <T> GenericClass<T> createInstance() {
    //     return new GenericClass<T>(); // 编译错误
    // }
}

2. 类型擦除导致的限制：

• 在运行时，泛型类型的信息会被擦除，这意味着你无法在运行时获取泛型参数的具体类型。

public class GenericClass<T> {
    public Class<T> getTypeParameterClass() {
        // 错误示例：无法获取泛型参数的具体类型
        // return (Class<T>) T.class; // 编译错误
        return (Class<?>) Object.class; // 这样做虽然编译通过，但失去了泛型的意义
    }
}

总结

Java泛型与继承的关系主要体现在泛型类的继承、泛型方法的继承以及泛型通配符的使用上。泛型提供了类型安全的编程方式，而继承则允许类之间共享代码和行为。在使用泛型时，需要注意类型擦除带来的限制，并合理使用通配符来处理不同类型的集合。

通过理解这些关系和限制，你可以更好地在Java中使用泛型和继承来实现灵活且类型安全的代码。