Java 泛型上限规则不会破坏 Liskov 替换吗？ [复制]

Posted 2023-03-31

【中文标题】Java 泛型上限规则不会破坏 Liskov 替换吗？ [复制]

【英文标题】：Doesn't Java Generics upper bound rule breaks Liskov substitution? [duplicate]

【发布时间】：2021-12-22 18:58:30

【问题描述】：

我正在阅读有关 Java 泛型的内容，但以下部分似乎有问题：

public class Farm 
  private List<Animal> animals;

  public void addAnimals(Collection<Animal> newAnimals) 
    animals.addAll(newAnimals);
  


farm.addAnimals(cats); // Compilation error
farm.addAnimals(dogs); // Compilation error

Cat 和 Dog 是 Animal 的子类。

为了使其工作，需要定义一个带有上限的通配符类型：

public void addAnimals(Collection<? extends Animal> newAnimals)

我不应该可以互换使用子类和超类而不需要根据 Liskov 替换的定义设置上限吗：

可替换性是面向对象编程中的一个原则，它规定对象（例如类）和子对象（例如扩展第一个类的类）必须在不破坏程序的情况下可互换。

【问题讨论】：

泛型不是协变的。因此，Collection<Cat> 不是Collection<Animal>。这不会破坏 LSP，因为 LSP 不关心泛型。我们使用the PECS mnoemonic。

List<Dog>、List<Cat>、Collection<Dog>、Collection<Cat> 等不是Collection<Animal> 的子类。

如果不清楚，请注意我们替换的类型不是Cats、Dogs 和Animals，而是collections 那些东西。

@Sweeper 非常有意义，谢谢。我会研究 PECS。

嗯，来自重复链接的accepted and most upvoted answer 很好地解释了为什么编译器不允许这样的事情是一件好事。

【参考方案1】：

只有猫的集合不是任何动物集合的子类。

这和编译错误是好事。否则，您可以声明仅包含猫的集合，并将狗放入其中。麻烦会接踵而至。