使用泛型删除未经检查的转换警告

Question

我刚刚接触到泛型 Java，所以我为自己建立了一个小项目。我想制作一个矢量/点，您可以在其中指定 Number（例如 Double、Integer、Long 等）。

我最终得到了一个像样的 class 对象，但是注意到一些关于方法的问题。

import java.math.BigDecimal;

@SuppressWarnings("WeakerAccess") // Suppresses weaker access warnings
public class Vector<T extends Number> {

    private T x;
    private T y;

    public Vector() {}

    public Vector(T x, T y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public T getX() {
        return x;
    }

    public void setX(T x) {
        this.x = x;
    }

    public T getY() {
        return y;
    }

    public void setY(T y) {
        this.y = y;
    }

    public void dislocate(T offsetX, T offsetY) {
        this.setX(addNumbers(getX(), offsetX));
        this.setY(addNumbers(getY(), offsetY));
    }

    public void dislocate(Vector vector) {
        this.setX(addNumbers(getX(), vector.getX()));
        this.setY(addNumbers(getY(), vector.getY()));
    }

    @SuppressWarnings("unchecked") // Suppresses cast unchecked warnings
    private T addNumbers(Number... numbers) {
        BigDecimal bd = new BigDecimal(0);

        for(Number number : numbers) {
            bd = bd.add(new BigDecimal(number.toString()));
        }

        return (T) bd;
    }
}

最后一个方法，即加法，会抛出一个未经检查的转换警告。在我做了一些研究之后，我发现它由于泛型而表现得很奇怪，我对泛型还比较陌生，无法正确排除故障。

return (T) bd; 会产生警告吗？ T 必须是 Number 的实例，所以它应该可以转换为 BigDecimal，对吧？

所以我创建了我的小测试方法，

Vector<Double> vec = new Vector<>(1.0, 3.0);
Vector<Double> vec2 = new Vector<>(2.2, 3.9);
vec.dislocate(1.0, 2.7);
System.out.println(vec.getX() + " " + vec.getY());
vec.dislocate(vec2);
System.out.println(vec.getX() + " " + vec.getY());

效果很好，打印出 2.0 5.7 和 4.2 9.6。

那么问题是，当我使用 Double 中的方法时，例如 Double#isNaN()。然后抛出 ClassCastException，Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.base/java.math.BigDecimal cannot be cast to java.base/java.lang.Double.

这似乎与人们遇到的其他问题很常见，但是，尽管查阅了资源，我还是不明白为什么 使用 Double 方法。投射后的对象应该是Double吧？

Answer 1

在Java你基本上不能做这样的事情。当且仅当 T 是 BigDecimal 本身时，(T) someBigDecimal 才有效。擦除的工作方式可能会暂时向您隐藏这一点，但是 Number 没有能够将两个数字相加或将一个数字转换为另一个数字的特殊魔法。

一般来说，任何方法都无法在 Java 中对不同类型的数字进行泛化，然后用它们进行数值计算。

Answer 2

The object should be a Double after the cast, right?

从不，因为转换（有或没有泛型）永远不会改变运行时类型。它只是更改您操作的声明类型。

在 addNumbers() 中，您实际上执行了取消检查转换：BigDecimal 到 T。
编译器警告您 uncheck 转换但接受它，因为 BigDecimal 与具有上限通配符的 T 兼容：Number.
通用 class 实例包含的元素：

private T x;
private T y;

现在参考 BigDecimal 类型，不再参考 Double 类型。

Answer 3

要解决这个问题，您需要提供一些添加 Ts 的方法。

例如，一个 BinaryOperator<T> 是包含两个 T 的东西，而 returns 是一个 T。所以，你可以定义一个用于添加，例如：

BinaryOperator<Double> addDoubles = (a, b) -> a+b;
BinaryOperator<BigDecimal> addBigDecimals = (a, b) -> a.add(b);

现在，您实际上需要在创建 Vector 时为其提供一个实例，例如作为构造函数参数：

public Vector(BinaryOperator<T> adder) {
  this.adder = adder; // define a field, too.
}

现在使用 BiFunction 添加数字：

private T addNumbers(T a, T b) {
  return adder.apply(a, b); // or you could just invoke this directly.
}

我简化了你的 addNumbers 总是带两个参数，因为你只用两个参数调用。要做到这一点，您要么需要提供一个 "generic zero"，即 T 类型的值，该类型为零，要么只是从可变参数数组中的第一个元素开始。

使用泛型删除未经检查的转换警告

Removing unchecked cast warnings with generics

java

generics

classcastexception

unchecked-cast