Java 泛型 - 不允许子类

Question

我有一个关于泛型的问题。假设我有 3 个 classes "Foo"、"Bar"（它是 Foo 的子 class）、一个 class "Factory" 和一个界面 "TestInterface"。我想写一个通用方法，只允许 "directly" 实现接口的对象，所以没有 subclasses。这对我来说很难，因为 Java8 似乎比 Java7.

"smarter"

下面是一个例子：

public interface TestInterface<T extends TestInterface<T>> {

}

public class Foo implements TestInterface<Foo>{

}

public class Bar extends Foo {

}

public class Factory {

   public static <T extends TestInterface<T>> T doSth(T arg) {
       return arg;
   }
}

好的，这些是我的 classes。现在在 doSth(T arg) 方法中，我想在这种情况下允许 Foo 对象，因为它是 "directly" 实现接口的唯一 class。

显然这样的东西现在无法编译：

Bar b = Factory.doSth(new Bar());

因为 Bar 没有实现 TestInterface<Bar>。

好的，我现在的问题是，这一行将毫无问题地编译：

Foo f = Factory.doSth(new Bar());

即使通用参数是 T 并且 T 应该用自己的 class 实现接口（抱歉，真的不知道怎么说，希望你明白我的意思），编译器接受 "Bar"作为参数。

所以编译器的行为必须像 "okay Bar doesn't fit, but maybe a superclass would fit." 然后它 "sees" 它与 superlcass "Foo" 一起工作。然后 Bar 将被视为 Foo，因为每个 Bar 都是某种 Foo 或类似的东西？至少我是这么想的。

好吧，如果我尝试用 Java7 编译该行，它会失败。所以看起来 Java8 使用类型擦除更聪明一些？！

在 Java8 中是否有任何方法不允许子classes，这样就不会编译？：

Foo f = Factory.doSth(new Bar());

希望你能理解我的问题，我很少用英文写作。

问候

Answer 1

我同意这种情况确实存在； Bar 是 'conceptually' Foo 的子 class，但我们不想让它们共享相同的方法 doSth()。它并不完全相同，但类似地，在许多情况下应避免在超子 class 之间共享一个 equals() 方法，以保持等价关系的对称性和传递性。（详情见 Java 第二版 J.B 的第 8 项。）

到目前为止，我未能找到具有泛型参数描述的好的解决方案。（Java 的类型系统，像其他典型的 OO 语言一样，似乎基本上假设每对超级和子 classes 应该默认共享超级 class 的方法。 ) 相反，我发现在这种情况下丢弃继承将是一个可能的解决方案，如下，

public class Bar  { // using composition, instead of inheritance
  Foo Bar(Foo f) {
     this.f = f;
  }
  // here, definitions of delegated methods for each of f's methods
  // see details in Item 16 of Effective Java 2nd ed. by J.B.

  Foo asFoo(){ 
     return f;
  }
}

通过对Bar的修改，我们可以在此处得到一个编译时错误，

Foo b = Factory.doSth(new Bar(new Foo())); // a compile time error occurs

即使我们在 JDK7 中使用 <Foo>。

Foo b = Factory.<Foo>doSth(new Bar(new Foo())); // a compile time error occurs

另一方面，如果有必要，我们可以使用asFoo()来避免这个错误。

Foo b = Factory.<Foo>doSth(new Bar(new Foo()).asFoo()); // no compile time error

Answer 2

Foo f = Factory.doSth(new Bar()); 在 Java 8 而不是 Java 7 中工作的原因是因为 Java 8 具有更好的类型推断。在 Java 7 中，类型被推断为：

Foo f = Factory.<Bar>doSth(new Bar());

Bar 没有实现 TestInterface<Bar>，但它确实通过继承实现了 TestInterface<Foo>。 Java 8 的类型推断得到了提升，类型将被推断为：

Foo f = Factory.<Foo>doSth(new Bar());

请注意，Factory.<Foo>doSth() 需要一个 Foo 作为参数，因此 new Bar() 隐式转换为 Foo，效果很好。

恐怕没有办法解决这个问题。您将始终能够将一个对象向上转换为它的超对象 class。您可以制作 Foo final，但这完全不允许 Foo 的子 classing。

Java 泛型 - 不允许子类

Java generics - Don't allow subclasses

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