Java 编译错误 generics

Question

public class IRock
{
    public List<IMineral> getMinerals();
}

public class IMineral { ... }

public class SedimentaryMineral implements IMineral { ... }

public class SedimentaryRock implements IRock
{
    private List<SedimentaryMineral> minerals;

    @Override
    public List<SedimentaryMineral> getMinerals()
    {
        return minerals;
    }
}

获取编译器错误：

Type mismatch: cannot convert from List<SedimentaryMineral> to List<IMineral>.

我知道我无法将 impl 转换回其 API 接口（因为 API 只是一个 API）。 但是我对为什么会出现编译器错误感到困惑！ Java 不应该尊重SedimentaryMineral是IMineral的一个事实并允许这样做吗？？？

除了解释为什么我会收到此编译器错误外，也许有人会指出为什么我在这里的方法是“糟糕的设计”以及我应该如何纠正它。 提前致谢！

Answer 1

想象一下，如果编译：

List<SedementaryMineral> list = new ArrayList<>();
list.put(new SedimentaryMineral());

List<IMineral> mineralList = list;
mineralList.add(new NonSedimentaryMineral());

for(SedementaryMineral m : list) {
    System.out.println(m); // what happens when it gets to the NonSedimentaryMineral?
}

你那里有一个严重的问题。

你可以做的是： List<? extends IMineral> mienralList = list List<? extends IMineral> mienralList = list

Answer 2

问题是 Java generics 不是协变的； List<SedimentaryMineral>不扩展/实现List<IMineral> 。

解决方案恰恰取决于您希望在此处执行的操作。 一种解决方案涉及wildcards ，但它们施加了某些限制。

Answer 3

以下是适合您的方法：

interface IRock
{
    public List<? extends IMineral> getMinerals();
}

interface IMineral { }

class SedimentaryMineral implements IMineral {  }

class SedimentaryRock implements IRock
{
    private List<SedimentaryMineral> minerals;

    public List<? extends IMineral> getMinerals()
    {
        return minerals;
    }
}

在这里，我使用通配符表示我允许从getMinerals返回扩展基本接口的所有内容的列表。 请注意，我还将您的一些类更改为接口，以便所有内容都可以编译（我还删除了类的访问器，以便我可以将它们放在一个文件中，但您可以将它们添加回去）。

Answer 4

首先，如果你做了类似的事情，你的代码就会工作

...
public interface IRock
{
    public List<? extends IMineral> getMinerals();
}
...

其次，您不能直接执行此操作，因为您无法保证您在列表中插入的内容的类型安全。 所以，如果你想要任何可以在你的岩石中扩展 Mineral 的东西，请按照我上面显示的进行操作。 如果您只想将特定类型的插入到岩石中，请执行类似的操作

public interface IRock<M extends IMineral> {
    public List<M> getMinerals();
}
public class SedimentaryRock implements IRock<SedimentaryMineral> {
   public List<SedimentaryMineral> getMinerals()
   {
    return minerals;
   }
}

Answer 5

您需要了解为什么这通常无法工作，以及为什么让编译器在这里抱怨是一件好事。

假设我们有一个 class ParkingLot implements Collection<Cars>并且由于Car extends Vehicle ，这将自动使ParkingLot也实现Collection<Vehicle> 。 然后我就可以把我的Submarine放到ParkingLot了。

不那么有趣，但更简单地说：苹果的集合不是水果的集合。 一组水果可能包含香蕉，而一组苹果可能不包含。

有一种解决方法：使用通配符。 苹果的集合是“水果的特定子类型”的集合。 通过忘记它是哪种水果，你得到了你想要的：你知道它是你得到的某种水果。 同时，您也不能确定是否允许您随意放入水果。

在java中，这是

Collection<? extends Fruit> collectionOfFruit = bagOfApples;
// Valid, as the return is of type "? extends Fruit"
Fruit something = collectionOfFruit.iterator().next();
// Not valid, as it could be the wrong kind of fruit:
collectionOfFruit.put(new Banana());
// To properly insert, insert into the bag of apples,
// Or use a collection of *arbitrary* fruit

让我再次强调一下区别：

Collection<Fruit> collection_of_arbitrary_fruit = ...;
collection_of_arbitrary_fruit.put(new Apple());
collection_of_arbitrary_fruit.put(new Banana());

必须能够存放任何水果、苹果和香蕉。

Collection<? extends Fruit> collection_of_one_unknown_kind_of_fruit = ...;
// NO SAFE WAY OF ADDING OBJECTS, as we don't know the type
// But if you want to just *get* Fruit, this is the way to go.

可以是苹果的集合、香蕉的集合、仅青苹果的集合或任意水果的集合。 你不知道是哪种水果，可能是混合的。 但他们都是水果。

在只读情况下，我明确建议使用第二种方法，因为它允许专门的（“仅一袋苹果”）和广泛的 collections（“一袋混合水果”）

理解这一点的关键是将Collection<A>读作不同种类 A 的Collection，而Collection<? extends A> Collection<? extends A>是 A的某些子类型的 Collection （但确切类型可能会有所不同）。