类型转换为通用

Question

我对泛型相当了解。 根据我的理解，在调用泛型类或方法时必须提供Type参数。 例如：

List<String> strings = new ArrayList<String>();

但是我在理解以下代码方面有些困难。

public static <T extends Employee> T findById(@NonNull factory, int employeeId) {
    return (T) factory.findEmployeeById(employeeId);
}

员工有很多子类型。 例如：

public class Programmer extends Employee {}

public class Engineer extends Employee {}

通过使用这种findById方法，我可以成功实现如下所示。

Programmer employee = EmployeeUtils.findById(factory, 2);

在上面的findById方法中， findById知道T的类型是什么？ 仅暗示它是Employee的子类型。 它不知道它是程序员还是工程师。 Java编译器如何在运行时成功将类型转换为具体的子类（ Programmer或Engineer ）？

如果您想推荐有关Java泛型的信息，请指导我进一步阅读。

Answer 1

在这种情况下，编译器不会检查强制类型转换。 当相应地设置了编译器选项时，您应该得到一条警告，告知您未经检查的T强制转换。

该检查将在运行时执行。 考虑以下代码：

public class GenericTest {
    public abstract static class Employee {}

    public static class Programmer extends Employee {}

    public static class Engineer extends Employee {}

    public static void main(String[] args) {
        Programmer p = getEmployee();
    }

    public static <T extends Employee> T getEmployee() {
        return (T) new Engineer();
    }
}

该代码将带有警告Type safety: Unchecked cast from GenericTest.Engineer to T编译Type safety: Unchecked cast from GenericTest.Engineer to T 在运行时，将发生ClassCastException：

java.lang.ClassCastException：无法将GenericTest $ Engineer强制转换为GenericTest $ Programmer

执行此强制转换时，应确保在运行时类型正确，否则将抛出难看的异常。

泛型在编译时被类型擦除。 因此，当您分析编译的字节码时，您将看到该方法根据其签名返回一个Employee 。 实际上，上面示例的已编译字节码与以下代码（具有相同的类）所编译的字节码几乎相同：

public static void main(String[] args) {
    Programmer p = (Programmer) getEmployee();
}

public static Employee getEmployee() {
    return new Engineer();
}

希望这将帮助您了解运行时发生的情况。

要进一步阅读，请考虑《 Oracle泛型教程》。

Answer 2

Java编译器如何在运行时成功将类型强制转换为程序员（或工程师）？

Java编译器不执行强制转换。

强制转换只是对编译器说的一种方式：“我比你了解更多；相信我。” 编译器仍然会尝试阻止您进行确定绝对不安全的强制转换（例如将String强制转换为Integer ），但是通过强制转换，您将承担类型安全的责任，而不是编译器。 仅当您知道（通过代码/系统的语义）安全时，才应该强制转换。

从存储库检索异构实体时，通常使用这种特定模式。 但这不是类型安全的。

方法调用者有责任仅使用“正确的ID类型”来调用该方法。 问题是代码中没有任何指示可能会导致失败。

这种模式总是让我讨厌的原因是它隐藏了发生问题的实际位置。 回想一下，Java泛型基本上只是强制转换。 这意味着方法“真正”看起来像这样：

public static Employee findById(@NonNull factory,int employeeId) {
  // There is actually no cast here!
  return factory.findEmployeeById(employeeId);
}

呼叫站点如下所示：

// The cast is here instead!
SpecificEmployeeType e = (SpecificEmployeeType) findById(someId);

（尝试像这样显式地编写代码，并将字节码与通用版本进行比较）

这样，尽管您可以在findById方法中禁止显示警告，但实际的异常发生在调用站点。 因此，警告-错误的提示是错误的位置。

如果不使用泛型而明确地编写它，则可以确切地看到问题的实际发生位置。

人们经常说他们想以这种方式使用泛型，因为它“更干净”：您不需要在每个调用站点都进行显式强制转换或禁止。 就我个人而言，我想要那里多余的东西：它看起来好像那里正在发生危险（存在！），因此您知道您需要格外小心。

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还值得指出的是，你不应该添加@SuppressWarnings("unchecked")对你的代码-无论是在findById方法，或者在调用的地方-除非你可以绝对肯定的是，中投是安全的。

像强制转换一样，警告抑制是一种对编译器无法证明的事情负责的方法。 当然，通过禁止显示警告，您只是在忽略编译器试图提供的帮助。 与任何警告性建议一样，您可以随意忽略它，但是在不完全了解后果的情况下这样做是很困难的。

Answer 3

返回类型T将为Employee 。 以下代码确认了这一点。

public class GenericTest {
    public abstract static class Employee {
    }

    public static class Programmer extends Employee {
    }

    public static class Engineer extends Employee {
        void testMethod(){
            System.out.println("Engineer method");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        getEmployee().testMethod();
    }

    public static <T extends Employee> T getEmployee() {
        return (T) new Engineer();
    }
}

如果尝试运行代码，则会出现编译错误

错误：（28，22）Java：找不到符号符号：方法engineerMethod（）位置：类GenericTest.Employee

要解决该错误，您需要向抽象类添加“抽象方法”或“方法”，如下所示：

public abstract static class Employee {
    void testMethod(){};
}