为什么 List<String>.toArray() 返回 Object[] 而不是 String[]？如何解决这个问题？答案

【问题标题】：why does List<String>.toArray() return Object[] and not String[]? how to work around this?为什么 List<String>.toArray() 返回 Object[] 而不是 String[]？如何解决这个问题？
【发布时间】：2011-12-16 02:55:18
【问题描述】：

有人知道为什么 Java 1.6 有这种行为吗：

List<String> list = ArrayList<String>();
String[] arr = (String[]) list.toArray();

我得到一个 ClassCastException，因为它返回 Object[] 而不是 String[]。

我以为 List<T>.toArray() 应该返回 T[] - 不是吗？有谁知道为什么语言中存在这种不便？还有如何解决这个问题？如何从 List<String> 获取 String[] 而无需遍历项目？

【问题讨论】：

Jave 并没有 T[] 的概念。
java: (String[])List.toArray() gives ClassCastException的可能重复

标签： java generics

【解决方案1】：

您需要传入一个数组，以便toArray 可以将其运行时类型用作提示。请改用toArray(new String[0])。您也可以传入一个预先确定大小的数组。

要理解，请考虑需要执行什么类型的擦除

new T[4]

工作。如果 Java 允许这样做，它可以做的最好的删除后是

new Object[4]

大多数toArray 实现使用java.lang.reflect.Array 构造一个正确类型的输出数组，给定作为Class 传递的类型提示。

【讨论】：

谢谢你，迈克，我没有注意到这个方法 T[] toArray(T[] arg0) - 它返回我需要的东西。
如果您想避免分配大小为 0 的数组，请使用 toArray(new String[list.size()])
所以下面的答案说List<E> 接口不能提供E[] toArray() 方法，因为它会与旧的Object[] toArray() 方法冲突，该方法在1.2 中引入并且需要向后兼容.这是有道理的，因为您不能有两个仅因返回类型而异的方法签名。但是您的回答暗示 E[] toArray() 由于类型擦除而无法工作-我没看错吗？或者您使用T 作为泛型类型和使用E 作为声明的List 接口之间是否存在细微差别？
对，我想我错过了显而易见的事情。像E get(int index) 这样的列表方法之所以有效，是因为它们在编译时强制执行，而不必在运行时知道或构造类型。 E[] toArray() 可以有它的返回值赋值/通过/等。在运行时检查，但实际构造数组需要知道正确的类型。

【解决方案2】：

因为数组从一开始就出现在 Java 中，而泛型仅在 Java 5 中引入。而 List.toArray() 方法是在 Java 1.2 中引入的，在泛型存在之前，因此指定它返回 Object[]。许多现有代码现在期望 List.toArray() 返回 Object[]，因此现在无法更改。

此外，泛型在运行时会被删除，因此 ArrayList 甚至无法构造正确类型的数组。

这个漏洞是List.toArray(T[]) 方法，它会返回一个正确类型的数组，只要你给它一个正确类型的数组，让它知道使用什么类型。

【讨论】：

"因此它被指定返回 Object[]。许多现有代码现在期望 List.toArray() 返回 Object[]，因此现在无法更改。废话。 Java 集合方法的返回类型已针对泛型进行了更改。这完全无关紧要。实际原因是不同类型的数组在运行时是不同的，因此它不可能返回正确类型的数组。在泛型之前和之后都是如此。
丹尼尔，认真的吗？这个问题已经被问了多少次了？一百万？你还教我回答重复的问题？
@irreputable：当我昨天回答这个问题时，我没有立即看到（也没有临时记得）一个完全相同的副本。今天快速搜索出现了this one，我认为它已经足够接近了。如果您确信某个问题是重复的，那么与其假设是恶意的，为什么不直接投票关闭自己呢？你有足够的代表。
@newacct：我不确定这是否完全无关。诚然，Java 5 还引入了返回类型协方差，因此返回 T[] 而不是 Object[] 不一定是一项重大更改。但是由于数组方差的工作方式很奇怪：返回T[] 是否正确？我的一般经验法则是，您可以使用泛型，或使用数组协方差，但应避免同时使用两者。
@Daniel：返回类型协方差（处理覆盖方法的返回类型）在这里不是问题，因为其所有超类（集合）中的 toArray() 方法也将更改为 @ 987654333@。至于你关于它是否正确的问题，假设一个方法可以神奇地返回一个 T[]，在大多数情况下它是正确的，因为T[] 是Object[] 的子类，所以任何期望@987654336 的人@应该可以取T[]。唯一的例外是如果他们试图将一个元素插入到不同类型的数组中，这是一种极不寻常的可能性。

【解决方案3】：

要了解为什么会发生这种情况，只需查看 Collection.toArray() 的 javadoc，然后查看 Collection.toArray(T[] a) 方法。还要记住，Java 中的泛型在运行时会被删除。

【讨论】：

【解决方案4】：

原因有两个：

该方法在泛型之前，它们无法在不破坏向后兼容性的情况下更改签名。
无论如何，由于List 是在没有Class<T> 的情况下构造的，因此实现无法构造T 类型的数组。

【讨论】：

你会把签名改成什么？
你的意思是返回类型 T[]？如果你尝试使用它，你会得到一个 ClassCastException，因为该方法仍然会创建一个 Object[]
@newacct 当您更改方法签名时，通常会更改实现以匹配。但是请参阅我的编辑。
我的反对意见是，Java api 中的所有方法签名确实为泛型更改（例如所有集合类的方法等）。所以你声称它不能改变，因为它曾经是那样的，这是不正确的。加上 T[] 是 Object[] 的子类，因此如果将 Object[] 更改为 T[]，它不会“破坏”任何期望 Object[] 的代码
@newacct (a) 如果这是您的反对意见，那么您花了很长时间才说清楚，即 3 个单独的答案； (b) 没有以向后不兼容的方式更改任何 Collections 方法：例如 Map.get()。

【解决方案5】：

解决方法是使用：

       List<String> list = new ArrayList<>();
         list.add("Sputnik");
         list.add("Explorer");

        //String[] str = list.toArray();

这势必会抛出：不兼容的类型：Object[] 无法转换为 String[] 错误

       Instead use:

        String[] str = list.toArray(new String[0]);
        or
        String[] str = list.toArray(new String[list.size()]);

【讨论】：