为啥新的 Java 8 流在 toArray 调用上返回一个对象数组？

Posted 2023-02-26

【中文标题】为啥新的 Java 8 流在 toArray 调用上返回一个对象数组？

【英文标题】：Why do the new Java 8 streams return an Object Array on toArray calls?为什么新的 Java 8 流在 toArray 调用上返回一个对象数组？

【发布时间】：2014-12-27 02:35:43

【问题描述】：

当我从事一个涉及 Java 8 新流的项目时，我注意到当我在流上调用 Stream#toArray() 时，它返回一个 Object[] 而不是 T[]。尽管我很惊讶，但我开始深入研究 Java 8 的源代码，但找不到任何原因他们没有将 Object[] toArray(); 实现为 T[] toArray();。这背后有什么原因吗，还是只是（不）一致性？

编辑 1： 我注意到很多人在回答中说这是不可能的，但是这段代码sn-p编译并返回了预期的结果？

import java.util.Arrays;

public class Test<R> 

    private Object[] items;

    public Test(R[] items) 
        this.items = items;
    

    public R[] toArray() 
        return (R[]) items;
    

    public static void main(String[] args) 
        Test<Integer> integerTest = new Test<>(new Integer[]
            1, 2, 3, 4
        );

        System.out.println(Arrays.toString(integerTest.toArray()));
    

【问题讨论】：

它怎么知道R？如果您希望返回特定类型，请将生成器传递给该方法。例如对于字符串数组，请执行以下操作：streamString.toArray(String[]::new)

您不知道应该转换为哪种类型，因为在运行时 Java 不知道实际类型，因为 类型擦除（就像它在@Susei 的回答）

Object[] 不一定是R[]。该演员在运行时肯定会失败。

对象没有扩展R，所以这会抛出一个RuntimeException

R[] 的演员表应该是你的警告信号。这是一个 unchecked 强制转换，编译器会告诉你（但你可能只是忽略了这一点）。 items[] 不是 R[] 的数组，所以编译器说它不能验证这个转换是完全正确的——它不能阻止客户端转换返回的数组到Object[]，然后将非 R 值放入其中，这将颠覆假设的类型安全性，即“这是一个 R 数组”。

【参考方案1】：

这与List#toArray() 的问题相同。类型擦除使我们无法知道应该返回的数组类型。考虑以下

class Custom<T> 
    private T t;
    public Custom (T t) this.t = t;
    public T[] toArray() return (T[]) new Object[] t; // if not Object[], what type?


Custom<String> custom = new Custom("hey");
String[] arr = custom.toArray(); // fails

Object[]不是String[]，因此无论演员阵容如何，都不能分配给一个Object[]。同样的想法适用于Stream 和List。使用重载的toArray(..) 方法。

【讨论】：

看看我的编辑。你能解释一下为什么会这样吗？

你的代码没问题，因为items 实际上是一个Integer[]，而不是一个被转换成别的东西的Object[]。

@MartijnRiemers 在您的示例中，您将返回已创建的数组（您知道其类型）。 Stream（或List）不能保证由数组支持。它可以通过任何其他方式构建。这意味着必须创建一个 new 数组，但我们不知道是哪种类型。

@MartijnRiemers ArrayList 的底层数组的真实（运行时）类型是Object[]。

@MartijnRiemers 他们决定使用类型擦除来实现泛型。关于这是一个好的选择还是一个坏的选择，网上有很多讨论。你可能想看看他们。当R 是类型变量时，目前无法执行R.class 之类的操作。

【参考方案2】：

关于toArray()返回Object[]的原因：是因为类型擦除。泛型类型在运行时会丢失它们的类型参数，因此Stream<Integer>、Stream<String> 和Stream 成为相同的类型。因此无法确定要创建的数组的组件类型。其实可以通过反射分析数组元素的类型，然后尝试找到它们的least upper bound，但这太复杂和太慢了。

有一种方法可以通过使用重载的toArray(IntFunction<A[]> generator) 方法来获取R[] 数组。此方法使调用者有机会选择数组的类型。有关代码示例，请参阅此 SO 问题：How to Convert a Java 8 Stream to an Array?。

【参考方案3】：

试试：

String[] = IntStream.range(0, 10).mapToObj(Object::toString).toArray(String[]::new);

无参数的 toArray() 方法只会返回一个 Object[]，但如果你传递一个数组工厂（可以方便地表示为数组构造函数引用），你可以获得任何你喜欢的（兼容的）类型。

【讨论】：

虽然这并不能直接解决 OP 的问题，但这是我一直在寻找的答案。