Java Generics Puzzler，扩展 class 并使用通配符

Question

一段时间以来，我一直在为这个问题苦苦思索，我想也许一些新鲜的眼睛会看到这个问题；谢谢你的时间。

import java.util.*;

class Tbin<T> extends ArrayList<T> {}
class TbinList<T> extends ArrayList<Tbin<T>> {}

class Base {}
class Derived extends Base {}

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Tbin<? extends Base>> test = new ArrayList<>();
    test.add(new Tbin<Derived>());

    TbinList<? extends Base> test2 = new TbinList<>();
    test2.add(new Tbin<Derived>());
  }
}

使用Java 8. 在我看来直接在test中创建容器相当于在test2中创建容器，但是编译器说：

Test.java:15: error: no suitable method found for add(Tbin<Derived>)
    test2.add(new Tbin<Derived>());
         ^

如何编写 Tbin 和 TbinList 以便最后一行可以接受？

请注意，我实际上将添加类型化的 Tbins，这就是我在最后一行指定 Tbin<Derived> 的原因。

Answer 1

您正在使用有界通配符 (TbinList<? extends Base>> ...)。此通配符将阻止您向列表中添加任何元素。如果您想了解更多信息，请参阅文档中有关 Wildcards 的部分。

Answer 2

您不能向 TbinList<? extends Base> 添加任何对象，无法保证您将哪些对象插入到列表中。当您使用通配符 extends

时，它应该从 test2 读取数据

如果你声明为 TbinList<? extends Base>，这意味着你是 class Base 的任何子 class 或 class Base 本身，当你初始化它时你使用diamond 而不是具体的 class 名称，它使您的 test2 不明显，这使得更难判断可以插入哪些对象。我的建议是避免这样的声明，它很危险，它可能没有编译错误，但它是可怕的代码，你可能会添加一些东西，但你也可能会添加错误的东西，这会破坏你的代码。

Answer 3

您可以按如下方式定义泛型类型：

class Tbin<T> extends ArrayList<T> {}
class TbinList<K, T extends Tbin<K>> extends ArrayList<T> {}

然后您将创建如下实例：

TbinList<? extends Base, Tbin<? extends Base>> test2 = new TbinList<>();
test2.add(new Tbin<Derived>());

Answer 4

将 TbinList 的定义替换为

class TbinList<T> extends ArrayList<Tbin<? extends T>> {}

并用

定义test2

TbinList<Base> test2 = new TbinList<>();

相反会解决问题。

根据您的定义，您将得到一个 ArrayList<Tbin<T>>，其中 T 是任何固定的 class 扩展 Base。

Answer 5

好的，这是答案：

import java.util.*;

class Tbin<T> extends ArrayList<T> {}
class TbinList<T> extends ArrayList<Tbin<? extends T>> {}

class Base {}
class Derived extends Base {}

public class Test {
  public static void main(String[] args) {

    TbinList<Base> test3 = new TbinList<>();
    test3.add(new Tbin<Derived>());

  }
}

正如我所料，我一看到它就很明显了。但是为了到达这里要经过很多的折腾。 Java 如果只看工作代码，泛型看起来很简单。

谢谢大家的共鸣。

Answer 6

发生这种情况是因为 capture conversion 的工作方式：

There exists a capture conversion from a parameterized type G<T1,...,Tn> to a parameterized type G<S1,...,Sn>, where, for 1 ≤ i ≤ n :

If Ti is a wildcard type argument of the form ? extends Bi, then Si is a fresh type variable [...].

Capture conversion is not applied recursively.

注意结束位。所以，这意味着，给定这样的类型：

    Map<?, List<?>>
//      │  │    └ no capture (not applied recursively)
//      │  └ T<sub>2</sub> is not a wildcard
//      └ T<sub>1</sub> is a wildcard

仅捕获“外部”通配符。捕获了 Map 键通配符，但没有捕获 List 元素通配符。这就是为什么，例如，我们可以添加到 List<List<?>>，而不是 List<?>。通配符的位置很重要。

把这个带到TbinList，如果我们有一个ArrayList<Tbin<?>>，通配符在一个没有被捕获的地方，但是如果我们有一个TbinList<?>，那么通配符在它被捕获的地方。

正如我在评论中提到的，一个非常有趣的测试是：

ArrayList<Tbin<? extends Base>> test3 = new TbinList<>();

我们收到此错误：

error: incompatible types: cannot infer type arguments for TbinList<>
    ArrayList<Tbin<? extends Base>> test3 = new TbinList<>();
                                                        ^
    reason: <strong>no instance(s) of type variable(s) T exist so that
            TbinList<T> conforms to ArrayList<Tbin<? extends Base>></strong>

所以没有办法让它按原样工作。 class 声明之一需要更改。

另外，这样想。

假设我们有：

class Derived1 extends Base {}
class Derived2 extends Base {}

由于通配符允许子类型化，我们可以这样做：

TbinList<? extends Base> test4 = new TbinList<Derived1>();

我们是否可以在 test4 中添加一个 Tbin<Derived2>？不，这将是堆污染。我们最终可能会在 TbinList<Derived1>.

中漂浮 Derived2s

Java Generics Puzzler，扩展 class 并使用通配符

Java Generics Puzzler, extending a class and using wildcards

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generics

bounded-wildcard