传递泛型参数时，泛型方法无法编译

Question

在实现大量使用泛型的 Java 接口时，我发现了一个奇怪的不一致之处，我无法解释为什么会发生这种情况。

我已经尽可能地精简了这个例子，而且我知道在这个例子中使用泛型已经没有多大意义了。

public interface Service<T> {
    public List<T> thisCompiles();
    public List<T> andThisCompiles(List<Object> inputParam);
    public <S extends T> List<S> thisCompilesAswell();
    public <S extends T> List<S> evenThisCompiles(List inputParam);
    public <S extends T> List<S> butThisDoesnt(List<Object> inputParam);
}

public class ServiceImpl implements Service<Number> {

    @Override
    public List<Number> thisCompiles() {
        return null;
    }

    @Override
    public List<Number> andThisCompiles(List<Object> inputParam) {
        return null;
    }

    @Override
    public List<Number> thisCompilesAswell() {
        return null;
    }

    @Override
    public List<Number> evenThisCompiles(List inputParam) {
        return null;
    }

    @Override
    public List<Number> butThisDoesnt(List<Object> inputParam) {
        return null;
    }
}

请注意，在实现中，所有返回类型都是List<Number>，虽然接口更慷慨。

在编译这个 sn-p 时（我尝试过 Oracle JDK 8 u144 和 OpenJDK 8 u121），我收到以下错误消息：

• ServiceImpl 类型的方法 butThisDoesnt(List<Object>) 必须重写或实现超类型方法
• 类型ServiceImpl必须实现继承的抽象方法Service<Number>.butThisDoesnt(List<Object>)
• 名称冲突：ServiceImpl 类型的方法 butThisDoesnt(List<Object>) 与 Service<T> 类型的 butThisDoesnt(List<Object>) 具有相同的擦除，但不会覆盖它

似乎只要我传递给函数的参数本身具有一些通用参数，编译就会失败。

实现第5个函数

    @Override
    public <S extends Number> List<S> butThisDoesnt(List<Object> inputParam) {
        return null;
    }

按预期工作。

是否有对这种行为的解释或者我偶然发现了一个错误（尽管它也发生在 OpenJDK 中）？为什么第 5 个函数的行为不同？

我对如何编译这段代码不感兴趣（我为我的代码库修复了它）。我只是偶然发现了这个问题，并对逻辑解释为什么编译器接受前四种方法但拒绝第五种方法感到好奇。

Answer 1

我已包含该问题的简化版本。在下面的例子中，由于方法broken，程序将无法编译。

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class Main{
    static interface Testing{

        <S> List<S> getAList();
        <S> List<S> broken(List<String> check);
    }

    static class Junk implements Testing{
        public List<Number> getAList(){
            return new ArrayList<>();
        }
        public List<Number> broken(List<String>check){
            return new ArrayList<>();
        }
    }

    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        // your code goes here
    }
}

有两个错误和一个警告。

• Main.java:11：错误：垃圾不是抽象的，也不会覆盖
  测试静态类垃圾中的抽象方法损坏（列表） 实施测试{ ^ 其中 S 是一个类型变量： S 扩展了方法中声明的 Object (List)

• Main.java:12：警告：垃圾实现中的 [未选中] getAList() 测试中的 getAList() 公共列表 getAList(){ ^ 返回类型需要从 List 到 List 的未经检查的转换，其中 S 是类型变量： S 扩展方法 getAList() 中声明的 Object

• Main.java:15：错误：名称冲突：垃圾中的损坏（列表）和 测试中的损坏（列表）具有相同的擦除，但两者都没有 覆盖其他公共列表损坏（Listcheck）{ ^ 其中 S 是一个类型变量： S 扩展了方法中声明的 Object (List)

2 个错误 1 个警告

为什么第一种方法会推断强制转换并且只给出警告？

“尽管不合理，但定义中允许未经检查的转换，作为允许从非泛型代码平滑迁移到泛型代码的特殊允许。”

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-8.html#jls-8.4.5

另一个方法在参数列表中有一个泛型，因此它不是从以前的非泛型代码的迁移，它是不健全的，应该被认为是一个错误。

Answer 2

您的第五种方法的问题是人们可能认为以下 sn-p 有效：

List<Integer> ints = new ArrayList<>(); // this works as expected
List<Number> number = new ArrayList<>(); // this works too
number = ints; // this doesn't work

也就是说，因为泛型不存在层次关系之类的东西，所以List<Number> 与List<Integer> 毫无关系。

这是由于类型擦除，泛型仅在编译期间使用。在运行时，您只有 List-objects（类型擦除 = 在运行时不再可用类型）。

在接口中，方法定义为<S extends T, V> List<S> butThisDoesnt(List<V> inputParam);，其中S 可以是Number 的任何子类型。如果我们现在将上述内容应用到您的实现中，那么它应该是有意义的。

public List<Number> butThisDoesnt(List<Object> inputParam) {
    return null;
}

List<Number> 与接口中的定义冲突，因为List<Number> 可以包含任何Number 但不能是List<Integer>。

阅读更多内容以键入擦除 in this other question。还有this page。

注意如果我错了或者我确实遗漏了什么，请纠正我。