Java Generics，如何強制擴展超類的方法的兩個參數具有相同的類型？

Question

假設我有一個類層次結構如下：

class Vehicle;
class Car extends Vehicle;
class Plane extends Vehicle;

我有一個比較兩個對象的函數

public <T extends Vehicle> generateDiff(T original, T copy)

在編譯時，上面的方法保證兩個對象是Vehicle ，但是它不能確保兩個對象的類型是相同的。

generateDiff(new Car(), new Car()); //OK
generateDiff(new Plane(), new Plane()); //OK
generateDiff(new Car(), new Plane()); //WRONG

我可以在編譯時使用泛型來實現這個目的嗎？

Ps：目前，我已實現它將拋出異常，如果兩個對象的Class不相同。 但我對此並不滿意。

提前致謝。

Answer 1

是的，你可以（有點）！

類型T是從參數推斷出來的，但您可以指定類型：

MyClass.<Car>generateDiff(new Car(), new Plane()); // generates a compile error

如果沒有鍵入方法，類型T被推斷為滿足使用邊界的最窄類，因此對於參數Car和Plane ，最有效的類型是Vehicle ，因此這兩行是等效的：

generateDiff(new Car(), new Plane()); // type is inferred as Vehicle
MyClass.<Vehicle>generateDiff(new Car(), new Plane());

上面的代碼假設generateDiff()是一個靜態方法。 如果它是一個實例方法，您可以鍵入您的類並在您的方法中使用該類型。

Answer 2

一旦深入了解它，就會有點抽象。 您還必須為該函數提供類類型（見下文）。 如果您想強制執行此類行為，我建議您編寫單獨的方法來接受您希望比較的類型。 無論如何：

public <C extends Vehicle> void generateDiff(Class<C> type, C original, C copy);

你可以這樣使用它：

generateDiff(Plane.class, new Plane(), new Plane()); // OK
generateDiff(Car.class, new Car(), new Car()); // OK
generateDiff(Plane.class, new Plane(), new Car()); // ERROR
generateDiff(Vehicle.class, new Plane(), new Car()); // OK

不知道為什么任何理智的人會想要這樣做！ :)

Answer 3

在我看來，任何能夠接受車輛作為參數的方法都不可能接受CAR和PLANE。 由於編譯器不知道將會出現什么類型的對象（可以是CAR，BUS，PLANE），因此不能保證兩個參數類型完全相同。 如果有人擴展CAR並創建一個FORD？ 兩個對象都是CAR類型。

只有這樣才能確保在運行時使用自定義邏輯。

Answer 4

嚴格地說，你的問題的答案是“不，這是不可能的”。

但是，有一種解決方法 。 創建方法<T extends Vehicle> VehicleDiffer<T> compare(T vehicleA)其中VehicleDiffer<T>的方法ReturnType with(T vehicleB) 。 現在您可以進行以下調用：

compare(new Car()).with(new Car()); // okay
compare(new Plane()).with(new Plane()); // okay

以下將失敗：

compare(new Car()).with(new Plane()); // with(Car) can't be called with argument type Plane

Answer 5

不，無論有沒有泛型都無法實現。 從本質上講，您在詢問是否可以告訴編譯器違反多態的規則。

即使你明確定義了一個沒有泛型的方法，比如下面的方法，它仍然會接受擴展Vehicle任何一對類。

void generateDiff(Vehicle maybePlane, Vehicle maybeCar) { ...

有一種情況是例外，但我不推薦它。 如果要針對擴展Vehicle final類對象（或任何未擴展的類）調用該方法，則可以覆蓋該方法以使每個參數的類簽名匹配。 但是你需要明確定義每一個。

class Vehicle;
final class Car extends Vehicle;
final class Plane extends Vehicle;

void generateDiff(Car car1, Car car2) { ...
void generateDiff(Plane plane1, Plane plane2) { ...

generateDiff(new Car(), new Car()); // OK
generateDiff(new Plane(), new Plane()); // OK
generateDiff(new Car(), new Plane()); // No matching method

Answer 6

我可以在編譯時使用泛型來實現這個目的嗎？

不是因為類型是在運行時設置的，但你可以簡單地使用內省並在函數發送無效類型時拋出異常，但如果是這樣的話那么它們可能是你設計中的一個缺陷，但這只是我的看法。

instanceof運算符將檢查底層類型是什么，因此您可以引發異常或執行更合適的操作。

public <T extends Vehicle> generateDiff(T original, T copy)

因為你可能正在比較不同的類型，也許你不應該只有一個函數，因為它需要相當多的數量， if else在每個類中相應地實現函數可能更明智，這樣它們就可以正確地與適當的對象進行比較類型，雖然我采取了相當數量的假設，這可能是錯誤的。

Answer 7

不，這是不可能的！

這就是我要做的：

class Vehicle;
class Car extends Vehicle;
class Plane extends Vehicle;

class DiffGenerator {
  public Diff generateDiff(Car original, Car copy) {
    return generateDiff(original, copy)
  }

  public Diff generateDiff(Plane original, Plane copy) {
    return generateDiff(original, copy)
  }

  private Diff generateDiff(Vehicle original, Vehicle copy) {
    return generatedDiff;
  }

}

注意到私有方法？ private Diff generateDiff(Vehicle original, Vehicle copy)