泛型類如何提升Java的泛型API設計

泛型類在Java中是一種具有類型參數的類。它們提供了一種更靈活、類型安全的方式來創建可重用的代碼。泛型類可以提升Java的泛型API設計，主要體現在以下幾個方面：

1. 類型安全：泛型類在編譯時進行類型檢查，確保只有正確類型的對象被插入到泛型類中。這有助于避免在運行時出現類型轉換錯誤，提高了代碼的健壯性。
2. 代碼重用：泛型類允許你編寫一次代碼，然后該代碼就可以用于多種數據類型。這避免了編寫大量重復代碼，提高了開發效率。
3. 類型擦除：Java的泛型是在編譯時實現的，運行時會擦除類型參數。這意味著你可以使用任何對象作為泛型類的類型參數，然后在運行時將其視為原始類型。這使得泛型類在與其他非泛型代碼交互時更加靈活。
4. 類型邊界：泛型類可以使用類型邊界來限制類型參數的范圍。這允許你指定類型參數必須是某個類的子類或實現了某個接口。這有助于確保泛型類只能用于符合特定要求的類型。
5. 通配符：Java的泛型支持通配符（?），允許你在泛型類中使用更靈活的類型參數。通配符可以表示未知類型，使得你的代碼能夠更加通用和靈活。

下面是一個簡單的泛型類示例，展示了如何使用類型參數、類型邊界和通配符來提升泛型API設計：

public class Box<T extends Number> {
    private T value;

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> intBox = new Box<>();
        intBox.setValue(10);
        Integer intValue = intBox.getValue();

        Box<Double> doubleBox = new Box<>();
        doubleBox.setValue(3.14);
        Double doubleValue = doubleBox.getValue();

        // 使用通配符來增加靈活性
        Box<? extends Number> wildcardBox = new Box<>();
        wildcardBox.setValue(1.23);
        Number wildcardValue = wildcardBox.getValue();
    }
}

在這個示例中，Box 是一個泛型類，它有一個類型參數 T，該參數必須是 Number 類的子類。這限制了 Box 類的使用范圍，同時提供了類型安全。在 main 方法中，我們創建了兩個 Box 實例，一個用于存儲 Integer 類型的值，另一個用于存儲 Double 類型的值。我們還展示了如何使用通配符來創建一個更靈活的泛型類實例。