在 ArrayList<List<?>> 通用调用中键入擦除

Question

有人可以解释为什么以下代码无法编译：

ArrayList<List<?>> arrayList = new ArrayList<List<String>>();

为什么上面的代码无效，而这个运行没问题：

ArrayList<?> items = new ArrayList<List<String>>();

Answer 1

让我们从简单的列表开始。整数是数字的子class，因此您可以将整数分配给数字：

Integer i = 42;
Number n = i;  // Ok

现在，让我们有一个 List<Number>。我们不应该在那里放一个 List<Integer> 吗？

List<Number> numbers = new ArrayList<Integer>(); // Fails

不，它失败了。为什么？因为 Java 中的泛型是不变的，这意味着对于任何两个不同的类型 T1 和 T2，List<T1> 都不是 List<T2> 的子类型，List<T2> 也不是 [=22= 的子类型] 无论 T1 和 T2 之间的关系如何。好了，这正式解释了为什么上面的赋值是无效的，但是这背后的逻辑是什么？

List<Number>应该可以容纳任何数字，这意味着如果我们有一个声明

List<Number> numbers;

那么我们应该可以做到 number.add(Integer(42))、number.add(Double(Math.PI)) 和任何其他 number.add(subClassOfNumber)。但是，如果上面的赋值

List<Number> numbers = new ArrayList<Integer>();  // ?

将有效，然后 numbers 现在将保存列表，该列表只能存储整数，因此 numbers.add(anyNumberButInteger) 将失败，这违反了 List<Number> 的约定。

可以创建一个列表，其中包含 Number:

的某些子 class 的实例

List<? extends Number> list = Arrays.asList(5, 6, 7, 8);  // Ok

您可以毫无问题地阅读此列表：

System.out.println(list.get(2));   // 7

但是除了 null 之外，你不能把任何东西放在那里，因为在编译时不可能知道列表元素的确切类型，因此不可能进行安全检查:

List<? extends Number> list = ThreadLocalRandom.current().nextBoolean() ? 
                                   new ArrayList<Integer>() : 
                                   new ArrayList<Double>();
list.add(null);      // Ok
list.add(Double.valueOf(3.1415));    //  Fails, because we don't know if Double(3.1415) is actually compatible with elements of the list

好了，现在来看你的例子：

List<List<?>> listOfLists = new ArrayList<List<String>>();

为了让这个赋值工作，你实际上需要在左边有一个 List<? extends List<String>>，但是由于 Java 泛型是不变的，扩展 List<String> 的唯一类型是 List<String> 本身，所以唯一有效的组合是

List<List<String>> listOfListsOfStrings = new ArrayList<List<String>>();

可以创建一个表示列表的变量，该列表由一些使用原始类型的列表组成：

List<? extends List> listOfLists = new ArrayList<List<String>>(); // Compiles, but loses generics. DON'T DO THIS!
List<String> listOfStrings = listOfLists.get(0);                  // Compiles, even would work as expected assuming we populated listOfLists correctly
List<Integer> listOfIntegers = listOfLists.get(0);                // Compiles, but does not work as expected (fail at runtime when accessing elements)

TLDR： 唯一的通用 class 即 super/extends List<String> 是 List<String>，所以 List<some class which extends List<String>>自动表示 List<List<String>>.

在 ArrayList<List<?>> 通用调用中键入擦除

Type Erasure in ArrayList<List<?>> generic call

java

generics

types

erasure