并行类层次结构中的 Java 泛型问题

Question

我在设计并行类层次结构时遇到了一些编译器错误。这个问题似乎源于 Java 的限制，其中（与 C++ 不同）没有公共的“typedef”来允许从泛型类外部访问类型参数。我想下面的示例代码最能说明我的问题。

public interface Bean { }
public class GreenBean implements Bean { }
public class RedBean implements Bean { }

// All BreanCounter classes implement this interface and interact with their
// corresponding concrete bean classes. 
public interface BeanCounter <B extends Bean> {
     public void addBean(B bean);
     public Collection<B> getBeans();
}

// DefaultBeanCounter implements logic shared by GreenBeanCounter and RedBeanCounter
public class DefaultBeanCounter <B extends Bean> implements BeanCounter<B> {

    private List<B> beans = new ArrayList<B>();

    @Override
    public void addBean(B bean) { beans.add(bean); }

    @Override
    public Collection<B> getBeans() { return beans; }
}

public class GreenBeanCounter extends DefaultBeanCounter<GreenBean> { }
public class RedBeanCounter extends DefaultBeanCounter<RedBean> { }

通过上述设置，编译器抱怨以下代码：

public class BeanCounterMaster <C extends BeanCounter<? extends Bean>> {
    public void mergeBeans(C des, C src) {
        for (Bean bean : src.getBeans()) {
            des.addBean(bean); //compiler error on this line
        }
    }
}

错误信息如下：

BeanCounter类型中的addBean(capture#2-of ? extends Bean)方法不适用于参数(Bean)

这可以理解但很尴尬，因为 src 和 des 显然属于同一类型。然而，我们不能移动它们的 bean，因为我们只能使用基本类型“Bean”。在 C++ 世界中，我们可以使用“C::BeanType”来指代具体的 bean 类型。为了解决这个问题，我决定将合并逻辑放入已知 bean 类型的 DefaultBeanCounter：

所以我添加了以下方法：

public interface BeanCounter <B extends Bean> {
    public void mergeBeans(BeanCounter<B> anotherCounter);
}

public class DefaultBeanCounter <B extends Bean> implements BeanCounter<B> {
    @Override
    public void mergeBeans(BeanCounter<B> anotherCounter) {
        for (B bean : anotherCounter.getBeans())
            addBean(bean);
    }
}

现在 BeanCounterMaster 看起来像：

public class BeanCounterMaster <C extends BeanCounter<? extends Bean>> {
    public void mergeBeans(C des, C src) {
        des.mergeBeans(src); // Still got compiler error
    }
}

新的编译器错误显示：

BeanCounter类型中的mergeBeans(BeanCounter)方法不适用于参数(C)

我在这里错过了什么？

Answer 1

仅使用C extends BeanCounter<? extends Bean> 时，您会丢失有关特定bean 类型的信息。因此，当迭代 src.getBeans() 时，您只知道您正在使用 Beans，而编译器在将它们添加到 des 时无法判断它们应该是“相同类型”。

一种解决方法是给BeanCountMaster 两个类型参数：

public class BeanCounterMaster <C extends BeanCounter<B>, B extends Bean> {
    public void mergeBeans(C des, C src) {
        for (B bean : src.getBeans()) {
            des.addBean(bean);
        }
    }
}

请注意，如果您愿意，mergeBeans 可能只是静态的generic method：

public static <B extends Bean> mergeBeans(
        BeanCounter<B> des,
        BeanCounter<? extends B> src
) {
    for (B bean : src.getBeans()) {
        des.addBean(bean);
    }
}

在这里，我删除了C，而只取BeanCounters 的B，以防您想考虑这一点。请注意，我还创建了 src 和 BeanCounter<? extends B>，这意味着您可以复制例如将BeanCounter<FrozenGreenBean> 转换为BeanCounter<GreenBean>（参见What is PECS (Producer Extends Consumer Super)?）。