Java泛型：Java Generics：无法将List 强制转换为List ？

Java Generics: Cannot cast List<SubClass> to List<SuperClass>?

本问题已经有最佳答案，请猛点这里访问。

遇到这个问题：

1 2	List<DataNode> a1 = new ArrayList<DataNode>(); List<Tree> b1 = a1; // compile error: incompatible type

其中类型datanode是树的子类型。

1	public class DataNode implements Tree

令我惊讶的是，这对数组有效：

1 2	DataNode[] a2 = new DataNode[0]; Tree[] b2 = a2; // this is okay

这有点奇怪。有人能解释一下吗？

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在第二个例子中，我们看到的是数组协方差。这是一件糟糕的事情，IMO会使数组中的赋值不安全——尽管在编译时很好，但在执行时它们可能会失败。

在第一种情况下，假设代码是编译的，然后是：

1 2	b1.add(new SomeOtherTree()); DataNode node = a1.get(0);

你希望会发生什么？

您可以这样做：

1 2	List<DataNode> a1 = new ArrayList<DataNode>(); List<? extends Tree> b1 = a1;

…因为这样你只能从b1中取东西，并且保证它们与Tree兼容。不能准确地调用b1.add(...)，因为编译器不知道它是否安全。

请查看Angelika Langer的Java泛型FAQ的这一部分以获取更多信息。

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如果你必须从List到List，并且你知道这样做是安全的，那么实现这一点的一个丑陋的方法是进行双重投射：

List a1 = new ArrayList();

List b1 = (List) (List) a1;

简短的解释：最初允许它用于数组是一个错误。

更长的解释：

假设允许这样做：

1 2	List<DataNode> a1 = new ArrayList<DataNode>(); List<Tree> b1 = a1; // pretend this is allowed

那我就不能继续：

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b1.add(new TreeThatIsntADataNode()); // Hey, b1 is a List<Tree>, so this is fine

for (DataNode dn : a1) {
// Uh-oh! There's stuff in a1 that isn't a DataNode!!
}

现在，理想的解决方案将允许您在使用只读的List变体时使用所需的类型转换，但在使用读写的接口(如List)时不允许使用。Java不允许对泛型参数进行这种类型的方差表示(*)，但即使是这样，如果EDCOX1引用4和EDCOX1 5相同，则不能将EDCOX1的2个Ed投给EDCOX1×0。

(*)也就是说，在编写类时不允许这样做。您可以声明变量的类型为List，这样就可以了。

虽然DataNode扩展了Tree，但List并不扩展List。这是因为在你的代码之后，你可以做b1.add(sometrethatsnotadatanode)，这将是一个问题，因为a1将有一个元素，它也不是一个数据节点。

您需要使用通配符来实现类似的功能

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List<DataNode> a1 = new ArrayList<DataNode>();
List<? extends Tree> b1 = a1;
b1.add(new Tree()); // compiler error, instead of runtime error

另一方面，DataNode[]确实扩展了Tree[]。当时，这似乎是合乎逻辑的事情，但你可以这样做：

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DataNode[] a2 = new DataNode[1];
Tree[] b2 = a2; // this is okay
b2[0] = new Tree(); // this will cause ArrayStoreException since b2 is actually a DataNode[] and can't store a Tree

这就是为什么当他们将泛型添加到集合中时，他们选择以稍微不同的方式来防止运行时错误。

当阵列被设计时(也就是说，当Java被设计的时候)，开发人员决定方差是有用的，所以他们允许。然而，这个决定经常受到批评，因为它允许你这样做(假设NotADataNode是Tree的另一个子类)：

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DataNode[] a2 = new DataNode[1];
Tree[] b2 = a2; // this is okay
b2[0] = new NotADataNode(); //compiles fine, causes runtime error

因此，在设计泛型时，决定了泛型数据结构应该只允许显式的差异。也就是说，你不能做List b1 = a1;，但你可以做List b1 = a1;。

但是，如果使用后者，尝试使用add或set方法(或任何其他以T为参数的方法)将导致编译错误。这样就不可能编译等效于上述数组问题的代码(没有不安全的转换)。

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简短回答：列表A1与列表B2的类型不同；在A1中，可以放置任何ObjectType wich扩展数据节点。所以它可能包含除树之外的其他类型。

这是C的答案，但我认为这实际上并不重要，因为原因是相同的。

特别是，与数组类型不同，构造的引用类型不显示"协变"转换。这意味着类型列表没有到列表的转换(隐式或显式)，即使b是从a派生的。同样，从列表到列表的转换也不存在。

其基本原理很简单：如果允许转换到list中，那么显然可以将a类型的值存储到list中。但这会破坏类型列表中的每个对象始终是类型B的值的不变量，否则在分配到集合类时可能会发生意外的失败。"

http://social.msdn.microsoft.com/forums/en-us/clr/thread/22e262ed-c3f8-40ed-baf3-2bcc54a216e

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datanode可能是树的子类型，但list datanode不是list tree的子类型。

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/extra/generics/subtype.html

这是用类型擦除实现的泛型的一个典型问题。

假设您的第一个示例确实有效。然后您可以执行以下操作：

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List<DataNode> a1 = new ArrayList<DataNode>();
List<Tree> b1 = a1; // suppose this works
b1.add(new Tree());

但是，由于b1和a1指的是同一个对象，这意味着a1现在指的是同时持有DataNode和Tree的List。如果你试图获得最后一个元素，你会得到一个例外(不记得是哪一个)。

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好吧，我在这里说实话：惰性的泛型实现。

没有语义上的理由不允许你的第一次做作。

顺便说一下，虽然我喜欢C++中的模板，但是泛型和我们这里的愚蠢限制是我放弃Java的主要原因。

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