有人可以澄清 Java(6) 中的协变返回类型吗？答案

【问题标题】：Can someone clarify covariant return types in Java(6)?有人可以澄清 Java(6) 中的协变返回类型吗？
【发布时间】：2013-08-20 02:41:33
【问题描述】：

我认为我问的是协变返回类型。我有一些生成的代码正在尝试扩展和使用。假设我有以下两个类：

public class SuperParent
{
    public List<SuperChild> getList()
    {
        return new ArrayList<SuperChild>();
    }
}
public class SuperChild
{
}

现在，我想从这些类中派生出新的类：

public class SubParent extends SuperParent
{
    public List<SubChild> getList()
    {
        return new ArrayList<SubChild>();
    }
}
public class SubChild extends SuperChild
{
}

问题是，显然我不能重写 getList() 方法，因为返回类型不匹配，尽管两个类都在同一个方向上扩展。谁能解释一下？

【问题讨论】：

标签： java generics overriding covariance

【解决方案1】：

您对co-variant 的理解是正确的，但用法不正确。 List<SubChild>与List<SuperChild>不一样

考虑到这一点，List<Animals> 与 List<Dogs> 不同，如果允许的话，事情可能会变得非常糟糕。 Dog 是 Animal 但如果允许分配如下：

List<Dogs> dogs = new ArrayList<Dogs>();
List<Animals> animals = dogs; //not allowed.

那么当你添加一只猫时会发生什么？

animals.add(new Cat());

和

Dog dog = dogs.get(0); //fail

所以它是不允许的。

正如许多其他人所建议的那样，使用List<? extends SuperChild> 作为返回类型来解决您的问题。

编辑对于您上面的评论，如果您无法控制超级类，恐怕您将无能为力。

【讨论】：

啊，好的。谢谢，这更清楚了。这太糟糕了;我想知道我是否仍然可以使用 List，并在必要时将变量转换为类型。

【解决方案2】：

问题在于泛型 List<SuperChild> 和 List<SubChild> 不兼容，因为如果您在 SubParent 实例上调用 getList() 但通过 SuperParent 接口，您将获得返回值List<SuperChild> 类型。这将允许您添加SuperChild 的其他实例即使列表只允许包含SubChild 的实例（根据SubParent 中定义的返回类型）。

为了使这个编译改变返回类型为List<? extends SuperChild>，即

public class SuperParent
{
  public List<? extends SuperChild> getList()
  {
    return new ArrayList<SuperChild>();
  }
}

这将允许您返回子类型列表，但不允许您将元素添加到使用超类型返回的列表中（即您不能将元素添加到 List<? extends SuperChild>。

【讨论】：

听起来很合理。现在，我的复杂情况是 SuperParent 是生成的代码 - 我无法更改它。
@end-user 如果您不能影响SuperParent 的生成方式，您还必须从SubParent#getList() 返回List<SuperChild>（如果您至少可以影响该代码）。如果您可以在一定程度上影响代码生成，那么在这里不使用泛型也是可行的，尽管这可能会在其他位置产生问题。

【解决方案3】：

List<SubChild>不是List<SuperChild>的子类

java 的泛型没有协变。

所以，当你尝试协变返回类型时，它实际上是一个不同的类型，java 不允许你完全改变它[因为它不安全]。

SubParent 中的方法 getList() 应返回 List<SuperChild> [或 ArrayList<SuperChild>, ...] 以解决此问题。

【讨论】：

【解决方案4】：

正如其他人指出的那样，List<SubChild> 不是List<SuperChild> 的子类。

根据你想要做什么，你可以使用泛型：

public class SuperParent<T extends SuperChild>
{
    public List<T> getList()
    {
        return new ArrayList<T>();
    }
}
public class SuperChild
{
}

public class SubParent extends SuperParent<SubChild>
{
    public List<SubChild> getList()
    {
        return new ArrayList<SubChild>();
    }
}
public class SubChild extends SuperChild
{
}

【讨论】：

【解决方案5】：

想象一下这样的事情：

SubParent subParent = new SubParent();
SuperParent superParent = (SuperParent) subParent; // upcast is okay
List<SuperChild> list = superParent.getList();
list.add(new SuperChild());

最后一个语句会违反 SubParent 的合同。

解决方法是将 SuperParent 的 getList 的合同更改为 List<? extends SuperChild> getList()。

【讨论】：