JLS 的哪一部分指定您不能从 List<?将 List<Superclass>> 扩展到 List<List<Subclass>>？

Question

（这个问题的灵感来自this question，我答错了。）

此代码无法编译：

List<? extends List<Number>> list = new ArrayList<>();
List<List<Double>> anotherList = (List<List<Double>>) list;

请注意，IntelliJ 不会报告任何错误。只有当我点击“运行”时它才会编译失败。

我明白为什么这不能在概念层面上编译。 list 是“扩展 List<Number> 的东西”的列表，而“某物”永远不可能是 List<Double>，因为 List<Double> 不是 List<Number> 的子类型，因为没有任何类型可以同时实现这两者，因为它们有相同的擦除。

但是，当我尝试按照语言规范中的措辞来确定这个转换是否有效时，我发现语言规范似乎说这是一个有效的转换！

这是我的推理：

演员表满足了从S (List<? extends List<Number>>) 到T (List<List<Double>>) 的缩小引用转换的所有三个要求。

5.1.6.1。允许的缩小参考转换

存在从引用类型 S 到 如果满足以下所有条件，则引用类型 T：

• S 不是 T 的子类型

• 如果存在作为 T 的超类型的参数化类型 X，以及作为 S 的超类型的参数化类型 Y，则 X 和 Y 的擦除相同，则 X 和 Y 不可证明 不同的（第 4.5 节）。

• 以下情况之一适用：

  • S 和 T 是接口类型。
  • [...]

第一点和第三点是微不足道的。为了证明第二点是正确的，我们将Collection<List<Double>> 设为List<List<Double>> 的参数化超类型，将Collection<? extends List<Number>> 设为List<? extends List<Number>> 的参数化超类型。它们都擦除为相同的类型Collection。现在我们需要证明Collection<? extends List<Number>> 和Collection<List<Double>> 不是provably distinct (§4.5)。同样的论点也适用于Iterable<...>。

_{编辑：我刚刚意识到List&lt;List&lt;Double&gt;&gt; 的超类型还包括List&lt;? extends List&lt;Double&gt;&gt; 之类的东西，而不仅仅是List 的超接口。但我认为这不会使这个论点无效，因为关键是 1. 在 X 和 Y 中至少有一个通配符 2. X 和 Y 的通配符边界/类型参数是彼此的子类型。}

两个参数化类型可以证明是不同的，如果其中任何一个 以下是正确的：

• 它们是不同泛型类型声明的参数化。

• 它们的任何类型参数都可以证明是不同的。

显然，由于它们都擦除为相同的类型，因此第一个条件不可能为真。我们只需要证明第二个条件为假即可。

在§4.5.1 中，规范定义了“类型参数可证明是不同的”：

如果满足以下条件之一，则两个类型参数可证明是不同的 真的：

• [...]
• 一个类型参数是一个类型变量或通配符，其上限（来自捕获转换（第 5.1.10 节），如有必要）为 S；和 其他类型参数 T 不是类型变量或通配符；也没有 |S| <:>

（为简洁起见，未显示其他（通常为错误的）条件）这里，S 是 List<Number>，T 是 List<Double>。两者|S| <:>direct 超类型关系的自反和传递闭包）。

因此Collection<? extends List<Number>> 和Collection<List<Double>> 的类型参数不可证明是不同的，因此List<? extends List<Number>> 和List<List<Double>> 不可证明是不同的，因此存在（或应该）从List<? extends List<Number>> 到List<List<Double>> 的转换！

我的推理错误在哪里？我错过了规范的其他部分吗？

Answer 1

好吧，我会在Holger's confirmation and answer 之后说：（至少）在这个位置没有指定 JLS。有一些相关的 JDK 错误可以解决相同的想法，值得注意的 this one，直接通过以下方式解决您的问题：

.. 否则，将通配符和类型变量映射到它们的上界，然后测试它们的擦除是否是相关的类或接口（即一个擦除的类型是另一个的子类型）

只在下一句立即开始：

这是不合理的......

因此，该错误承认 JLS 需要围绕本章进行一些更正。

从你对 JLS 的引用中，我也一直在努力解决两点：

• 一个类型参数是类型变量或通配符，具有上限（来自捕获转换（第 5.1.10 节），如有必要）...

  我知道 捕获转换 是什么，但我不知道它可能是可选的（通过“如果需要”）。我一直认为它一直在每个位置进行。

• 什么是捕获的转换类型的上限？

  就你而言，上限是List<Number> 还是List<?>，例如？以我的理解（或缺乏精确的 JLS 解释），这两种方式都可以理解。

所有这些（+ 你对 JLS 的精彩评论）让我怀疑这里 JLS 的正确性，特别是因为 javac 没有遵循这些完全相同的规则。