<T extends A<T>> 和继承形式的 Java 泛型
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【中文标题】<T extends A<T>> 和继承形式的 Java 泛型【英文标题】:Java Generics of the form <T extends A<T>> and Inheritance 【发布时间】:2018-10-04 12:07:20 【问题描述】:我对 Java 泛型有一个棘手的问题,或者我可能只见树木不见森林。
我有三个类,A、B 和 C,如下所示。
abstract class A<T extends A<T>>
abstract T sefl();
;
abstract class B<T extends B<T>> extends A<T>
;
class C extends B<C>
@Override
C sefl()
return this;
后来我有了不同版本的 B 和不同版本的 C。此外,我有一个功能测试,它应该接受 B(或其表亲之一)的列表。或者一般来说,它应该接受从 A 继承的任何元素列表。不幸的是,我需要知道函数体中列表元素的类型,即 a.self 可以返回的最上面的类型(或类型 T)。功能测试如下:
static <T extends A<T>> void test(List<T> list)
for (A<T> a : list)
@SuppressWarnings("unused")
T t = a.sefl();
现在,用 C 的作品列表调用 test。
List<C> cs = new LinkedList<C>();
test(cs);
但是
List<B> bs = new LinkedList<B>();
test(bs);
导致需要类型参数的警告并且
List<B<?>> bs = new LinkedList<B<?>>();
test(bs);
无效。我的错误在哪里,或者如何创建功能测试接受的 B 列表?
关于这个问题背后的动机的一些话。 A、B 和 C 类(或 Animal、Mammal 和 Cat)实现了一个树状数据结构,其中每个类都用一些属性扩展了该结构。通常,所有超类都是抽象的,您只能从叶类创建实例,例如猫。现在,困难在于这些类实现了写时复制策略 (COW),即修改对象会创建并返回具有修改后属性的自身新实例。
例如,假设所有动物都有年龄属性。您可以在 Animal 中轻松定义此属性,并且您可以提供一个 getter 方法来返回年龄。
abstract class Animal<T extends Animal<T>>
private int age;
public int getAge(int age)
return age;
;
但是,你如何定义setter方法呢?可以这样写:
public abstract Animal setAge();
这要求(至少)每个非抽象元素都必须实现 setter 函数。例如:
class Cat extends Mammal<C>
@Override
public Animal setAge(int age)
return new Cat(/* .. */);
请记住,当我们实施 COW 策略时,我们必须创建一个新实例。因此,在 setter 函数中(例如在 Cat 中实现),我们返回一个新时代的新猫。对 Cat 元素调用 cat.setAge(4) 会返回一个新的 Cat。不幸的是,由于类型签名,我们现在才从 setAge 返回一个 Animal,即使我们直接在 Cat 上调用它也是如此。在调用 setAge 时,泛型的扭曲有助于揭示具体类型。所以,我们可以这样构造 Animal:
abstract class Animal<T extends Animal<T>>
private int age;
public int getAge(int age)
return age;
public abstract T setAge();
;
在 Cat 中我们可以说:
class Cat extends Mammal<C>
@Override
public Cat setAge(int age)
return new Cat(/* .. */);
那么,回到问题上来。你的权利,使用List<? extends Animal<?>>
作为列表的类型,但不幸的是,我需要一些方法来了解元素的类型。或者更具体一点:功能测试必须用新元素替换旧元素。例如:
static void test2(List<? extends Animal<?>> list)
for (Animal<?> animal : list)
@SuppressWarnings("unused")
Animal<?> a = animal.setAge(4711);
list.add(a);
不幸的是,列表扩展名 list.add(a);是不适用于此签名的语句。
【问题讨论】:
顺便说一句:将B的类型更改为:抽象类Btest(new LinkedList<>())
,但这可能没多大用处。
我无法想象 A、B 和 C 可能是什么,或者在什么情况下您想强制执行这些约束。你能提供一个更好的例子吗? (虽然没有DefaultAbstractConfigurationManagerFactory
s ;))
这是一个非常简单的例子。在实践中,我需要修改元素(返回自身的副本),并且需要用列表中的新元素替换旧元素。
【参考方案1】:
嗯,它们是两种截然不同的实现方式:
class C ...
和
class B<T extends B<T>> ...
C
类没有声明任何泛型类型。
类名的简单字母在这里有点混乱,所以让我们这样做:
abstract class Animal<T extends Animal<T>>
abstract T sefl();
;
abstract class Mammal<T extends Mammal<T>> extends Animal<T>
;
class Cat extends Mammal<Cat>
@Override
Cat sefl()
return this;
所以:
List<Cat> catList = new LinkedList<>();
效果很好,因为不涉及泛型类型。编译器确定
Cat extends Mammal<Cat> ( == Cat extends Animal<Cat> )
在<T extends Animal<T>>
的范围内
另一方面
List<Mammal> mammalList = new LinkedList<>();
test(mammalList); // ok, but mammal list of what???
编译器无法匹配有界类型。
其实Mammal<T extends Mammal<T>> extends Animal<T>
和<T extends Animal<T>>
没有任何关系。
即使提供通配符,您也永远无法将List<Mammal<?>
传递给test
。方法签名拒绝它!
一种可能的解决方案:
更通用的测试方法
static void test2(List<? extends Animal<?>> list)
for (Animal<?> animal : list)
Animal a = animal.sefl();
可以与不同的List
类型一起使用:
List<? extends Mammal<?>> bs = new LinkedList<>();
test2(bs);
List<Cat> catList = new LinkedList<>();
test2(catList);
List<Animal<Cat>> animalList = new LinkedList<>();
test2(animalList);
Java 版本:
java 9.0.4
Java(TM) SE Runtime Environment (build 9.0.4+11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 9.0.4+11, mixed mode)
【讨论】:
我们不能把 test2 写成static <T extends Animal<?>> void test2(List<T> list) for(Animal<?> a : list) //code
吗?
很遗憾没有。执行语句'list.add(a);'我们必须知道元素的类型是 T。
@slemoine 是的,你可以,你的用法也是正确的。请记住,正如我所写,我的解决方案是一个可能的解决方案
@slemoine 好吧,你不能。我刚刚看到问题更新
@MarkoPacak 我也不 ;)。我仍然坚持您对原始问题的第一个答案。谢谢以上是关于<T extends A<T>> 和继承形式的 Java 泛型的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
如何理解 Java 中的 lt;T extends Comparable<
java中泛型限定<? extends Comparable<? super T>> 和 <T extends Comparable<? super T>&g
为啥打字稿不能用 <T extends Person, K extends keyof T> generic 正确推断 T[K]?
Java泛型的应用——T extends Comparable<? super T;