互补的泛型类

Question

我有两个抽象类： 容器、节点

一种Container总会包含同一种Node，一种Node只会属于其对应的Container： NodeTypeA 存储在 ContainerTypeA 中，并且没有其他 Node 子类存储在其中。 NodeTypeB 存储在 ContainerTypeB 中，没有其他 Node 子类存储在其中。从 Node 到它的 Container 的反向引用也应该知道 Container 的类型，所以关系是双向的。

我在 Java 中实现这个时遇到问题。

我是这样做的：

Container<C extends Container<C,N>, N extends Node<C,N>>
Node<C extends Container<C,N>, N extends Node<C,N>>

但是，当我在 Container 中定义以下字段时，出现错误：

private List<N> nodes;

错误消息说我应该用 Node 替换 N。这对我来说似乎是多余的。为什么会发生这种情况，我怎样才能让程序理解这一点

N

应该等于

Node<C,N>

测试用例：

https://ideone.com/wam0gi

这样做的目的：

有许多不同种类的节点以及它们可以交互的许多不同种类的方式。但是，它们有一些共同的主题。 Container 和 Node 应该是抽象类，我可以在其中定义方法和抽象方法来定义这些常见的主题。 ContainerA 和 NodeA 将一起定义一种特定的交互方法。我为此使用泛型，因为如果我的 IDE 足够聪明，可以知道 ContainerA 中的任何节点始终是 NodeA，并且 NodeA 的所有者始终是 ContainerA，那么我可以避免一些不必要的类型转换.

（注：此题类似但不等于Complementary generic types）

Answer 1

除了几个微不足道的错误（abstract 应该在 java 中的 class 之前，在第 16 行的 Node 的构造函数中错误的类型变量 L，尝试在第 18 行访问私有字段），你的语义问题在第 18 行。this 的类型是 Node<C,N>，而不是 N。

实现目标的一种方法是向Node 添加一个抽象方法，该方法返回N，所有子类将通过返回this 来实现它。

abstract protected N me();

然后，一旦你为Container 添加了一个合适的setter，你将把第18行改为

owner.add( me() );

Answer 2

我怎样才能让程序理解这一点 N 应该等于 Node<C,N>

他们不相等。 N 扩展 Node<C, N>

private List<N> nodes;

表示Node<C, N> 的某个子类的列表。

您将很难添加到这样的列表中。

考虑

List<N> nodes = ...;

Node<C, N> node = new Node<>(...);
nodes.add(node);  // ERROR because node might not be the right subclass

对

List<Node<C, N>> nodes = ...;

Node<C, N> node = new Node<>(...);
nodes.add(node);  // OK.

对

List<N> nodes = ...;
N node = new Node<C, N>(...);   // ERROR.  Not all Node<C, N> are N
// N is a sub-type not a super-type of Node<C, N>
nodes.add(node);

如果Node 是最终的，你说它不是，“””

有许多不同种类的节点

"""，那你就可以了

N node = (N) new Node<C, N>(..);  // Unchecked conversion

但是这种类型擦除规则的弯曲是不必要的，即使它在您的程序上下文中是安全的。