Java 泛型 - 不允许子类答案

【问题标题】：Java generics - Don't allow subclassesJava 泛型 - 不允许子类
【发布时间】：2015-03-16 18:45:53
【问题描述】：

我有一个关于泛型的问题。假设我有 3 个类“Foo”、“Bar”（它是 Foo 的子类）、一个类“Factory”和一个接口“TestInterface”。我想写一个泛型方法，它只允许“直接”实现接口的对象，所以没有子类。这对我来说很难，因为 Java8 似乎比 Java7 更“聪明”。

举个例子：

public interface TestInterface<T extends TestInterface<T>> {

}

public class Foo implements TestInterface<Foo>{

}

public class Bar extends Foo {

}

public class Factory {

   public static <T extends TestInterface<T>> T doSth(T arg) {
       return arg;
   }
}

好的，这些是我的课程。现在在doSth(T arg) 方法中，我想在这种情况下允许 Foo 对象，因为它是唯一“直接”实现接口的类。

显然这样的东西现在不会编译：

Bar b = Factory.doSth(new Bar());

因为 Bar 没有实现 TestInterface<Bar>。

好吧，我现在的问题是，这一行将毫无问题地编译：

Foo f = Factory.doSth(new Bar());

即使泛型参数是 T 并且 T 应该用它自己的类来实现接口（对不起，真的不知道怎么说，希望你明白我的意思），编译器接受“Bar”作为参数。

所以编译器必须表现得像“好吧 Bar 不适合，但也许超类适合”。然后它“看到”它与 superlcas“Foo”一起工作。然后 Bar 将被视为 Foo，因为每个 Bar 都是某种 Foo 或类似的东西？至少我是这么想的。

好吧，如果我尝试用 Java7 编译该行，它会失败。所以看起来Java8在类型擦除方面更聪明一点？！

在 Java8 中有什么方法不允许子类，这样就不会编译？：

Foo f = Factory.doSth(new Bar());

希望你能理解我的问题，我很少用英文写作。

问候

【问题讨论】：

如果你想让Foo f = Factory.doSth(new Bar());不编译，那么Bar一定不能实现TestInterface，这意味着它不能扩展Foo..
如果Bar是Foo的子类，那么Bar的实例是Foo的实例，并且Bar的实例必须在任何时候被接受Foo 被接受。为什么不希望 Bar 在这里被接受？
@FelRPI 不同之处在于类型推断在两个版本中的工作方式，在 Java 8 中发生了变化。事实上，Java 8 中的类型推断有所改进。
在我的机器上，使用 Java 1.8.0_40，你的行没有编译。你确定你的例子吗？您使用的是哪个 Java 版本？
@FelRPI Foo f = Factory.<Foo>doSth(new Bar()); 在 Java 7 中应该可以工作（明确指定类型参数）。

标签： java generics subclass type-inference

【解决方案1】：

Foo f = Factory.doSth(new Bar()); 在 Java 8 而不是 Java 7 中工作的原因是因为 Java 8 具有更好的类型推断。在 Java 7 中，类型被推断为：

Foo f = Factory.<Bar>doSth(new Bar());

Bar 没有实现TestInterface<Bar>，但它通过继承实现了TestInterface<Foo>。 Java 8 的类型推断得到了提升，类型将被推断为：

Foo f = Factory.<Foo>doSth(new Bar());

请注意，Factory.<Foo>doSth() 需要 Foo 作为参数，因此 new Bar() 被隐式转换为 Foo，这样可以正常工作。

恐怕没有办法解决这个问题。您将始终能够将对象向上转换到其超类。你可以创建Foofinal，但这完全不允许Foo的子类化。

【讨论】：

【解决方案2】：

我同意这种情况确实存在； Bar“概念上”是Foo的子类，但我们不想让它们共享相同的方法doSth()。不完全相同，但相似的是，在许多情况下应避免在超子类之间共享equals() 方法，以保持等价关系的对称性和传递性。（详细信息在 Effective Java 2nd ed. by J.B. 的第 8 项中）

到目前为止，我还没有找到一个带有泛型参数描述的好的解决方案。（Java 的类型系统和其他典型的 OO 语言一样，似乎基本上假设每对父类和子类都应该默认共享父类的方法。）相反，我发现在这种情况下丢弃继承将是一种可能的解决方案，如下，

public class Bar  { // using composition, instead of inheritance
  Foo Bar(Foo f) {
     this.f = f;
  }
  // here, definitions of delegated methods for each of f's methods
  // see details in Item 16 of Effective Java 2nd ed. by J.B.

  Foo asFoo(){ 
     return f;
  }
}

通过Bar的这种修改，我们可以在这里得到一个编译时错误，

Foo b = Factory.doSth(new Bar(new Foo())); // a compile time error occurs

即使我们在 JDK7 中使用 <Foo>。

Foo b = Factory.<Foo>doSth(new Bar(new Foo())); // a compile time error occurs

另一方面，如果有必要，我们可以使用asFoo() 来避免这个错误。

Foo b = Factory.<Foo>doSth(new Bar(new Foo()).asFoo()); // no compile time error

【讨论】：