泛型类如何提升Java的泛型API设计

泛型类在Java中是一种具有类型参数的类。它们提供了一种更灵活、类型安全的方式来创建可重用的代码。泛型类可以提升Java的泛型API设计，主要体现在以下几个方面：

1. 类型安全：泛型类在编译时进行类型检查，确保只有正确类型的对象被插入到泛型类中。这有助于避免在运行时出现类型转换错误，提高了代码的健壮性。
2. 代码重用：泛型类允许你编写一次代码，然后该代码就可以用于多种数据类型。这避免了编写大量重复代码，提高了开发效率。
3. 类型擦除：Java的泛型是在编译时实现的，运行时会擦除类型参数。这意味着你可以使用任何对象作为泛型类的类型参数，然后在运行时将其视为原始类型。这使得泛型类在与其他非泛型代码交互时更加灵活。
4. 类型边界：泛型类可以使用类型边界来限制类型参数的范围。这允许你指定类型参数必须是某个类的子类或实现了某个接口。这有助于确保泛型类只能用于符合特定要求的类型。
5. 通配符：Java的泛型支持通配符（?），允许你在泛型类中使用更灵活的类型参数。通配符可以表示未知类型，使得你的代码能够更加通用和灵活。

下面是一个简单的泛型类示例，展示了如何使用类型参数、类型边界和通配符来提升泛型API设计：

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();

        // 使用通配符来增加灵活性
        Box<? extends Number> wildcardBox = new Box<>();
        wildcardBox.setValue(1.23);
        Number wildcardValue = wildcardBox.getValue();
    }
}

在这个示例中，Box 是一个泛型类，它有一个类型参数 T，该参数必须是 Number 类的子类。这限制了 Box 类的使用范围，同时提供了类型安全。在 main 方法中，我们创建了两个 Box 实例，一个用于存储 Integer 类型的值，另一个用于存储 Double 类型的值。我们还展示了如何使用通配符来创建一个更灵活的泛型类实例。