铸造中的模棱两可的行为答案

【问题标题】：Ambiguous behaviour in casting铸造中的模棱两可的行为
【发布时间】：2019-09-09 11:25:23
【问题描述】：

我正在教学生老式的泛型，但遇到了一个看不见的！我在演讲时的行为！ :(

我有一个简单的课程

public class ObjectUtility {

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(castToType(10,new HashMap<Integer,Integer>()));
  }

  private static <V,T> T castToType(V value, T type){
    return (T) value;
  }

}

这给出了 10 的输出，没有任何错误！！！我期待这会给我一个 ClassCastException，出现一些错误，例如 Integer cannot be cast to HashMap。

Curious and Furious，我在返回值上尝试了getClass()，如下所示

System.out.println(castToType(10,new HashMap<Integer,Integer>()).getClass());

正如我预期的那样抛出 ClassCastException。

另外，当我将同一个语句一分为二时，类似于

Object o = castToType(10,new HashMap<Integer,Integer>());
System.out.println(o.getClass());

它没有抛出任何错误并打印class java.lang.Integer

全部用

执行

openjdk version "1.7.0_181"
OpenJDK Runtime Environment (Zulu 7.23.0.1-macosx) (build 1.7.0_181-b01)
OpenJDK 64-Bit Server VM (Zulu 7.23.0.1-macosx) (build 24.181-b01, mixed mode)

有人可以为我指出为什么会发生这种行为的正确方向吗？

【问题讨论】：

正如@Michael 在他的回答中所说。要更好地了解正在发生的事情，请查看type erasure
当然@kenny_k，但我仍然不清楚我期待的答案的第二部分
启用所有编译器警告会对此有所了解。
相关：stackoverflow.com/questions/14524751/…

标签： java generics casting

【解决方案1】：

T 在运行时不存在。它解析为约束的下限。在这种情况下，没有，所以它解析为Object。一切都可以转换为Object，所以没有类转换异常。

如果你确实要将约束更改为这个

private static <V,T extends Map<?,?>> T castToType(V value, T type){
    return (T) value;
}

然后对T 的强制转换变为对下限Map 的强制转换，显然Integer 不是，并且您会得到您期望的类强制转换异常。

另外，当我将同一个语句一分为二时，类似于
Object o = castToType(10,new HashMap<Integer,Integer>());
System.out.println(o.getClass());
它没有抛出任何错误

castToType(10,new HashMap<Integer,Integer>()).getClass()

这会引发一个类转换异常，因为它静态链接到方法 HashMap::getClass（not Object::getClass），因为签名表示期望 HashMap 作为返回值。这需要对HashMap 进行隐式强制转换，但会失败，因为castToType 在运行时返回Integer。

当你第一次使用它时

Object o = castToType(10,new HashMap<Integer,Integer>());

您现在静态链接到 Object::getClass，无论实际返回什么都可以。

“未拆分”版本相当于这个

final HashMap<Integer, Integer> map = castToType(10, new HashMap<>());
System.out.println(map.getClass());

希望能证明差异

【讨论】：

酷，是的。听起来很适合第一个场景。你能否解释一下为什么System.out.println(castToType(10,new HashMap<Integer,Integer>()).getClass()); 会抛出异常，而如果我把它分成两个不同的语句，我什么也得不到？
非常感谢！！对于初学者甚至专业人士来说，这肯定是一个难题！感谢您用漂亮而简单的词来表达这一点！
@MohamedAneesA 当然，没问题。我怀疑我的解释会更糟糕，不管有多少双学生的眼睛期待地盯着我；）
是的！不知何故，我有时把脸藏在讲台下！我明天会解释他们，并记得引用这个答案！再次感谢:)

【解决方案2】：

您可以使用 javap 工具查看差异。

默认情况下，编译过程会进行代码优化，将通用类型更改为原始类型

第一个代码：

public class ObjectUtility {

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(castToType(10,new java.util.HashMap<Integer,Integer>()));
  }

  private static <V,T> T castToType(V value, T type){
    return (T) value;
  }

}

真正的伪代码：

Compiled from "ObjectUtility.java"
public class ObjectUtility {
  public ObjectUtility();
    descriptor: ()V
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
    LineNumberTable:
      line 1: 0

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: bipush        10
       5: invokestatic  #3                  // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
       8: new           #4                  // class java/util/HashMap
      11: dup
      12: invokespecial #5                  // Method java/util/HashMap."<init>":()V
      15: invokestatic  #6                  // Method castToType:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      18: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
      21: return
    LineNumberTable:
      line 4: 0
      line 5: 21

  private static <V, T> T castToType(V, T);
    descriptor: (Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
    Code:
       0: aload_0
       1: areturn
    LineNumberTable:
      line 8: 0
}

Generic 类型的调用被更改为 Object 并且 Integer.valueOf 被添加到 System out print 中。

第二个代码：

public class ObjectUtility {

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(castToType(10,new java.util.HashMap<Integer,Integer>()).getClass());
  }

  private static <V,T> T castToType(V value, T type){
    return (T) value;
  }

}

真正的伪代码：

Compiled from "ObjectUtility.java"
public class ObjectUtility {
  public ObjectUtility();
    descriptor: ()V
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
    LineNumberTable:
      line 1: 0

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: bipush        10
       5: invokestatic  #3                  // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
       8: new           #4                  // class java/util/HashMap
      11: dup
      12: invokespecial #5                  // Method java/util/HashMap."<init>":()V
      15: invokestatic  #6                  // Method castToType:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      18: checkcast     #4                  // class java/util/HashMap
      21: invokevirtual #7                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
      24: invokevirtual #8                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
      27: return
    LineNumberTable:
      line 4: 0
      line 5: 27

  private static <V, T> T castToType(V, T);
    descriptor: (Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
    Code:
       0: aload_0
       1: areturn
    LineNumberTable:
      line 8: 0
}

checkcast 在 HashMap 上调用，但签名更改为 Object，returnt 是 int 的值，没有在 castToType 内进行强制转换。 “int”原始类型导致无效的强制转换

第三密码：

public class ObjectUtility {

  public static void main(String[] args) {
    Object o = castToType(10,new java.util.HashMap<Integer,Integer>());
    System.out.println(o.getClass());
  }

  private static <V,T> T castToType(V value, T type){
    return (T) value;
  }

}

真正的伪代码：

Compiled from "ObjectUtility.java"
public class ObjectUtility {
  public ObjectUtility();
    descriptor: ()V
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
    LineNumberTable:
      line 1: 0

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    Code:
       0: bipush        10
       2: invokestatic  #2                  // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
       5: new           #3                  // class java/util/HashMap
       8: dup
       9: invokespecial #4                  // Method java/util/HashMap."<init>":()V
      12: invokestatic  #5                  // Method castToType:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      15: astore_1
      16: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      19: aload_1
      20: invokevirtual #7                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
      23: invokevirtual #8                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
      26: return
    LineNumberTable:
      line 4: 0
      line 5: 16
      line 6: 26

  private static <V, T> T castToType(V, T);
    descriptor: (Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
    Code:
       0: aload_0
       1: areturn
    LineNumberTable:
      line 9: 0
}

在这种情况下，方法类似于第一种。 castToType 原样返回第一个参数。

如您所见，java 编译器进行了一些“性能”更改，这些更改可能会在某些情况下产生影响。泛型是源代码的“发明”，在任何情况下最终都会转换为所需的真实类型。

【讨论】：

不过还是要努力。我懒得检查字节码
@Dubas 感谢您的努力！我想这两个答案都一样正确......我必须了解更多关于如何解释javap 输出
@MohamedAneesA Cheatsheet
@Michael 谢谢！！会通过的！
@迈克尔。伪代码是对真实代码或字节码的任何类型的解释，使用“javap”工具生成一个“伪代码”，该“伪代码”接近类中的字节码，但更“人类可读”。但是用于解释未来编码的自然语言也可以称为“伪代码”，它不是真正的源代码，但可以描述过程。