为什么“java.lang.ClassCastException：[Ljava.lang.Object; 不能强制转换为“有界类型参数而不是正式类型参数的错误？

Question

由于 java 没有泛型数组，因此我使用将 Object 数组转换为类型参数的常规技巧。 当我有一个像<T>这样的正式类型参数时，这工作正常，但当我使用有界类型参数<T extends something>时就不行。

使用正式类型的以下代码工作正常

public class Deck <T> {
    private T [] cards;
    private int size;

    public Deck () {
        cards = (T []) new Object[52];
        size = 0;
    }
}

public class BlackJackGame {
    Deck<BlackJackCard> deck;

    public BlackJackGame() {
        deck = new Deck<>();
        populate (deck);
        deck.shuffle();
    }
}

public class BlackJackCard extends Card {
}

以下使用有界类型的代码会引发错误

public class Deck <T extends Card> {
    private T [] cards;
    private int size;

    public Deck () {
        cards = (T []) new Object[52];
        size = 0;
    }
}

public class BlackJackGame {
    Deck<BlackJackCard> deck;

    public BlackJackGame() {
        deck = new Deck<>();
        populate (deck);
        deck.shuffle();
    }
}

public class BlackJackCard extends Card {
}
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [LCard;
    at Deck.<init>(Deck.java:10)
    at BlackJackGame.<init>(BlackJackGame.java:5)

Answer 1

这个例子让我想起了早期，当我在“Effective java”一书中阅读 Generics 时......

First thing first, here is java generics golden rule: don't mix arrays and generics, because you get a good chance to produce unsafe code. 您的代码将 generics（例如 T、T 扩展卡）与 arrays（例如 T [] 卡）混合在一起。 然后，你在运行时得到了不安全的代码。

这是一种安全的方法（更喜欢列表而不是数组）：

class Deck <T extends Card> {
    private List<T> cards;

    public Deck () {
        cards = new ArrayList()<>;
    }

}

现在，要回答您的问题，您应该首先在 go 回到 java 中的一些基础知识：

1- Arrays 是协变结构

2- Generics 是不变结构

3-元素类型在 arrays 中具体化（具体化）

4- 参数类型在 Generic 中被擦除（类型擦除）

不用担心，抛开可怕的概念，看看你的例子发生了什么：

• 正式类型 T 在运行时被擦除。

• 这意味着它已在字节码中完全删除。

• 在第一个示例中，T 刚刚替换为 Object，因为它是最接近它的 class（就继承而言）所以，

cards = (T []) new Object[52]

被翻译成

cards = (Object []) new Object[52];

这是安全的。

• 在第二个示例中， T 绑定到 Card ，因此它成为最接近它的 class （就继承而言），所以，

cards = (T []) new Object[52]

被翻译成

cards = (Card []) new Object[52];

由于 Object 不是 Card 的子类型，因此您遇到了运行时强制转换异常。