Java中的泛型数组

Posted 2023-02-26

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【中文标题】Java中的泛型数组【英文标题】：Generic arrays in Java 【发布时间】：2022-01-17 02:36:17 【问题描述】：

好的，我一直在网上搜索，但似乎找不到任何解决问题的方法。我找到了很多解决方案，但没有一个适合。

我需要创建一个泛型数组。但是泛型类型本身扩展了 Comparable。当我尝试以下操作时：

public class Hash<T extends Comparable<String>> 
    private T[] hashTable;
    private int tableSize;

    Hash(int records, double load) 
        tableSize = (int)(records / loadFactor);
        tableSize = findNextPrime(tableSize);
        hashTable = (T[])(new Object[tableSize]);  //Error: Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.Comparable;

问题在于不能将 Object 转换为扩展 Comparable 的泛型。有没有办法解决这个问题？

【问题讨论】：

只有丑陋的解决方案。 IMO 是 Java 的众多问题之一。你的意思是那些不懂语言的人^ Java how to: Generic Array creation的可能重复 【参考方案1】：

泛型和数组基本上不能混用。简短的回答是您可以解决此问题。更长的答案是您可能不应该这样做，我会解释原因。

你可以像这样使用Array.newInstance()：

private Comparable[] hashtable;

...

hashtable = (Comparable[])Array.newInstance(Comparable.class, tableSize);

但您不能创建参数化类型的数组。

数组是协变的。这意味着它们在运行时保留其元素的类型。 Java 的泛型不是。他们使用 type erasure 基本上掩盖了正在进行的隐式转换。理解这一点很重要。

因此，当您创建 Object 数组时，您不能将其转换为 Comparable 数组（或任何其他类型），因为这是不正确的。

给你一个例子。对于泛型，这是完全合法的：

List<String> list = new ArrayList<String>();
List<Integer> list2 = (List<Integer>)list;
list.add(3);

这也是你不能这样做的原因：

public <T> T newInstance(T t) 
  return new T(); // error!

即在运行时不知道 T 的类。这就是为什么上面的代码更常写成：

public <T> T newInstance(T t, Class<T> clazz) 
  return clazz.newInstance();

因为它们不是泛型参数的运行时类型。但是对于数组：

String arr[] = new String[10];
Integer arr2[] = (Integer[])arr; // error!

在这种情况下（恕我直言）你应该做的不是使用数组，而是使用ArrayList。老实说，几乎没有理由在 ArrayList 上使用数组，泛型只是其中的一个例子。

如需更好更完整的解释，请参阅（优秀）Java Generics FAQ：

能否创建一个组件类型为具体参数化类型的数组？

不，因为它不是类型安全的。

数组是协变的，这意味着超类型引用数组是子类型数组的超类型参考。也就是说，Object[] 是 String[] 的超类型和一个字符串数组可以通过一个访问 Object[] 类型的引用变量。

...

【讨论】：

downvote - 使用 java.lang.reflect.Array.newInstance 查看答案非常感谢！这是一个很好的解释，但在网络上的其他地方更令人费解。谢谢！ (Comparable[])Array.newInstance(Comparable.class, tableSize) 与new Comparable[tableSize]具有完全相同相同的效果这里有一些错误。 List<String> list = new ArrayList<String>(); List<Integer> list2 = (List<Integer>)list; 不编译。 ie at runtime there is no knowledge of T's class 您不能实例化 T 的实例，因为在编译时您不知道 T 的类型。 "数组是协变的。这意味着它们在运行时保留其元素的类型。Java 的泛型不是"不是协变的，而是可具体化的 (docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-4.html#jls-4.7)【参考方案2】：

这里的其他答案通常都提倡更好的方法（特别是建议使用 ArrayList 代替），但在这种特定情况下的简单答案可能是：

hashTable = (T[])(new Comparable[tableSize]);

（即创建一个原始 Comparable 类型的数组，而不是 Object）

如果您正确地将对该数组的所有访问封装在您的 Hash 对象中，这应该可以工作，但是（正如其他答案所解释的那样）您可能会让自己容易受到攻击。

【讨论】：

【参考方案3】：

你正在尝试的演员表

(T[])(new Object[tableSize]);

失败，因为数组中的项目是 Object 的实例。对象没有扩展Comparable<String>，因此转换 (T[]) 失败，因为 T 定义为：

T extends Comparable<String>

要解决此问题：

实例化数组，使其项是扩展Comparable<String>的某个类的实例将 hashTable 从 Array（不是泛型类型）更改为泛型集合类型，例如List<T> hashTable = new ArrayList<T>(tableSize>)

【讨论】：

【参考方案4】：

当您需要实例化泛型类型的东西时，您经常会遇到问题。解决这个问题的最简单方法是传递实际将存储在构造函数中的类。这样您就可以从实际类型构造。试试这样的：

public class Hash<T extends Comparable<String>>

  Hash(int records, double load, Class<T> class)
  
    tableSize = (int)(records / loadFactor);
    tableSize = findNextPrime(tableSize);

    hashTable = java.lang.reflect.Array.newInstance(class, tableSize);
  

private T[] hashTable;
private int tableSize;

【讨论】：

【参考方案5】：

其他人建议的强制转换对我不起作用，抛出非法转换异常。

但是，这种隐式转换效果很好：