在 Java 中修复捕获转换的正确方法答案

【问题标题】：Correct way to fix capture conversion in Java在 Java 中修复捕获转换的正确方法
【发布时间】：2020-05-23 12:20:09
【问题描述】：

有一个在集合中使用继承和泛型的分层模型，我有一个与 capture conversion 相关的编译错误：

CaptureConversion.java:16: error: incompatible types: NodeModel cannot be converted to CAP#1
    treeModel.getNodes().set(0, primaryNode);
                                ^
  where CAP#1 is a fresh type-variable:
    CAP#1 extends PublicNodeModel from capture of ? extends PublicNodeModel

我能够克服这个错误的唯一方法是通过以下转换方法：

private static <T extends PublicNodeModel> T convert(PublicNodeModel node) {
    return (T) node;
}

这种转换对我来说看起来很傻，所以我的问题是是否有一些“正确”的方式来处理 Java 中的这种转换？

导致此错误的模型和代码如下（GitHub 上的完整 runnable example）。

简化模型（例如，没有 getter/setter 等）：

class PublicTreeModel {
    List<? extends PublicNodeModel> nodes = new ArrayList<>();
}

class TreeModel extends PublicTreeModel {}

class PublicNodeModel {}

class NodeModel extends PublicNodeModel {}

导致编译错误的用法：

TreeModel treeModel = Fixture.createModel();
int index = Fixture.indexOfPrimaryNode(treeModel.getNodes());
NodeModel primaryNode = (NodeModel) treeModel.getNodes().get(index);

// following two lines won't compile
treeModel.getNodes().set(index, treeModel.getNodes().get(0));
treeModel.getNodes().set(0, primaryNode);

使用上述修复（convert() 方法）：

// this will compile & run
treeModel.getNodes().set(index, convert(treeModel.getNodes().get(0)));
treeModel.getNodes().set(0, convert(primaryNode));

【问题讨论】：

标签： java generics type-conversion

【解决方案1】：

class PublicTreeModel {
    List<? extends PublicNodeModel> nodes = new ArrayList<>();
}

您不应该能够将任何内容放入该列表中，除了文字 null。这种类型说“它是PublicNodeModel 的some 子类，我只是不知道哪个”：因为编译器不知道允许哪个子类，它会阻止您添加任何元素。您应该只使用此列表中的元素，而不是为其提供元素。

在这种特定情况下，您实际上只是在列表中交换元素，因此有一个简单的解决方案：

TreeModel treeModel = Fixture.createModel();
int index = Fixture.indexOfPrimaryNode(treeModel.getNodes());
Collections.swap(treeModel.getNodes(), 0, index);

也就是说：即使您不知道treeModel.getNodes() 中元素的确切预期子类型，您也知道您尝试放回的元素已从列表中取出；所以它是类型安全的（或者，至少，它的类型安全性不比以前低）。

在更一般的情况下，还有另外两种解决方案：首先，删除通配符，以便列表接受PublicNodeModel 的任何子类：

class PublicTreeModel {
    List<PublicNodeModel> nodes = new ArrayList<>();
}

如果您确实希望能够依赖 nodes 的元素，特别是 NodeModels，这可能是不可接受的。

第二种方法是在类中添加一个类型参数，以便在列表中保存元素的类型：

class PublicTreeModel<T extends PublicNodeModel> {
    List<T> nodes = new ArrayList<>();
}

在您显示的代码的上下文中存在编译错误，第二种方法可能变为：

class TreeModel extends PublicTreeModel<NodeModel> {}

TreeModel treeModel = Fixture.createModel();
int index = Fixture.indexOfPrimaryNode(treeModel.getNodes());

NodeModel primaryNode = treeModel.getNodes().get(index);

treeModel.getNodes().set(index, treeModel.getNodes().get(0));
treeModel.getNodes().set(0, primaryNode);

【讨论】：

嗯。第二种通用解决方案看起来很有希望。我将检查它是否适用于我的上下文（示例高度简化）。

【解决方案2】：

如果你想强求，一个想法是做演员：

 ( (List<PublicNodeModel>)treeModel.getNodes()).set(0, primaryNode);

以unchecked or unsafe operations 警告为代价，但当然不建议这样做。 @Andy Turner 的答案是要走的路。

【讨论】：