調用`clone()`時是否可以避免未經檢查的強制轉換？

Question

這是一個人為的例子來說明這個問題。 我知道有一些方法不會產生編譯器警告，您也可以禁用警告。 我想知道如果沒有任何這些技巧，這是否可能。

鑒於此代碼：

1 public static void main(String[] args) {
2    Map<String,String> map = null;
3
4    HashMap<String,String> hmap;
5
6    if(map instanceof HashMap)
7        hmap = (HashMap<String,String>)map;
8    else
9        hmap = new HashMap<String,String>(map);
10
11   map = (Map<String,String>)hmap.clone();
12
13    Object o = hmap.clone();
14    if(o instanceof Map<?,?>)
15        map = (Map<String,String>)o;
16 }

第 11 行和第 15 行的代碼都會生成編譯器警告：

Unchecked cast from Object to Map<String,String>

第 11 行有點可以理解： Object.clone()返回Object ，並且在轉換之前沒有進行instanceof檢查。 程序員知道克隆將是Map<String,String> ，但編譯器無法證明這一點。

不過，第 15 行讓我感到困惑。 通常，使用instanceof檢查變量的類型然后立即轉換它不會產生這樣的警告。 事實上，用這樣的非參數化類替換代碼將不會在以下任何代碼行中產生警告：

static class A {}
static class B extends A implements Cloneable {
    public Object clone() { return null; }
}
public static void main(String[] args) {
    A a = null;

    B b;

    if(a instanceof B)
        b = (B)a;
    else
        b = new B();

    a = (A)b.clone();

    Object o = b.clone();
    if(o instanceof A)
        a = (A)o;
}

回到原始代碼（使用Map<String,String>引用），即使在代碼末尾添加這個笨拙的結構也會產生類似的警告：

map = (Map<String,String>)hmap.getClass().cast(o);

這次的警告是Unchecked cast from capture#11-of? extends HashMap to Map<String,String> Unchecked cast from capture#11-of? extends HashMap to Map<String,String> 。 試圖寫：

map = HashMap<String,String>.class.cast(o);

Generates a compiler error because it can't figure out that HashMap<String,String>.class is a static class reference in the same way that eg HashMap.class , so we have to use a reference of the "correct" type to call Class.cast 。

這是 Java 做不到的嗎？

Answer 1

這是 Java 做不到的嗎？

是的，它就是這樣設計的。

看HashMap克隆方法的java源碼（1.8）：

@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public Object clone() {
    HashMap<K,V> result;
    try {
        result = (HashMap<K,V>)super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        // this shouldn't happen, since we are Cloneable
        throw new InternalError(e);
    }
    result.reinitialize();
    result.putMapEntries(this, false);
    return result;
}

它使用@SuppressWarnings("unchecked")來抑制super.clone()上的警告。

你不能完全避免它，但如果你的代碼有很多 clone() 方法，你可以通過提取到方法來最小化這些警告：

@SuppressWarnings("unchecked")
HashMap<String,String> cloneWithoutWarning(HashMap<String,String> map) { return (HashMap<String,String>) map.clone(); } 

Answer 2

通常，使用 instanceof 檢查變量的類型然后立即轉換它不會產生這樣的警告。

這不是真的。 instanceof對強制轉換警告沒有影響。

這不是關於此演員陣容中可能出現的ClassCastException的警告。 未經檢查的演員表意味着 Java 無法安全地進行演員表。 這意味着 cast 可能會在沒有ClassCastException的情況下通過，但類型不匹配。 這可能會導致來自意外地方的ClassCastException 。

在這種情況下，這是一個真正的問題。 HashMap.clone()返回Object以實現向后兼容性。 沒有辦法判斷它的實現是否是類型安全的。 例如：

import java.util.*;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,String> map = new HashMap() {
            @Override
            public Object clone() {
                HashMap o = (HashMap)super.clone();
                o.put("x", new Object());
                return o;
            }
        };
        Map<String,String> copy = (Map<String,String>)map.clone(); // will pass
        System.out.println(copy.get("x")); // no cast but fails with ClassCastException
    }
}

clone()是有問題的。 如果可能，只需創建一個新的HashMap 。

如果您必須使用克隆，請僅使用安全強制轉換：

Map<?, ?> copy = (Map<?, ?>)map.clone();
System.out.println((String)copy.get("x")); // explicit cast will fail

除非您正在處理遺留代碼（非通用），否則應將未經檢查的強制轉換視為 hacks/workarounds。