如何解决 Java 泛型通配符/抽象歧义问题？

Question

下面的代码是我的项目正在使用的模式的简化版本。我们使用的标准模式是为每个对象类型都有一个 Writer。对于一种抽象类型的子类型（在本例中为 Animal），我希望使用枚举来查找正确的作者。

abstract class Writer<T> {
    abstract void write(T value);
}

abstract class Animal {
    abstract AnimalType getType();
}

class Cat extends Animal {
    AnimalType getType() { return AnimalType.CAT; }
}

class CatWriter extends Writer<Cat> {
    void write(Cat value) { }
}

// The AnimalType stores a reference to the correct writer for the Animal subclass
enum AnimalType {
    CAT(new CatWriter());

    Writer<? extends Animal> writer;
    Writer writerThatWorksWithWarning;
    Writer<Animal> writerThatWorksButCantBeAssigned;

    AnimalType(Writer<? extends Animal> writer) {
        this.writerThatWorksWithWarning = writer;
        this.writer = writer;

        // ERROR: Incompatible Types
        this.writerThatWorksButCantBeAssigned = writer;

    }
}

示例用例：

class Test {
    public static void main(String... args) {
        Animal value = new Cat();

// ERROR: write (capture<? extends Animal) in Writer cannot be applied to (Animal)
        value.getType().writer.write(value);

// WARNING: Unchecked call
        value.getType().writerThatWorksWithWarning.write(value);

// This line works fine here - but can't be assigned above
        value.getType().writerThatWorksButCantBeAssigned.write(value);
    }
}

我认为我的问题与此问题中的问题类似： 带有通配符的 Java 泛型，但是我不知道如何解决它。

我已将收到的内联错误和警告放在评论中。

有什么想法吗？

Answer 1

我认为这里的问题是你不能用枚举来表示类型层次结构，因此无法告诉类型系统 for enum { CAT, DOG; } CAT 的类型应为 CAT extends Animal，而 DOG 的类型应为 DOG extends Animal。那么既然你已经有了一个类层次结构，为什么不使用它呢？即：

public interface Writer<T> {
    public void write(T t);
}


public abstract class Animal<T extends Animal<T>> {
    public abstract Writer<T> getWriter()...
}

public class Cat extends Animal<Cat> {
    @Override
    public Writer<Cat> getWriter()...
}

在我看来，您真正使用枚举的目的更像是 > 的哈希图，有点像内置的单例。您可以做到这一点，但只能通过隐藏类型来实现。

Answer 2

我希望动物不知道作家。他们毕竟是动物。

您可以拥有一个 Map，并且对于其中的每个条目，您可以维护键 Class 和值 Writer 。 与 X 类型大致相同。我们无法用类型来表达这种关系，因此必须在某些地方进行强制转换。如果查找某个类型失败（例如 Cat），请尝试再次查找其超类型（动物）

类型安全的公共 API 可以设计为假设

static public <T> void registerWriter(Class<T> type, Writer<T> writer)

static public <T> Writer<? super T> getWriter(Class<T> type)

我们没有直接映射到 Cat 的 Writer，但我们确实有一个Writer 对于 Animal，那么将为 Cat.class 返回该 writer。没关系，因为那位作家确实接受所有动物。

可以提供这种方便的方法：

static public static void write(Object obj)

从对象的类型中，可以找到合适的写入者，并且写入者将接受该对象。

Answer 3

试试这个，

enum AnimalType {
    CAT(new CatWriter());

    private Writer<? extends Animal> writer;

    AnimalType(Writer<? extends Animal> writer) {
        this.writer = writer;
    }

    public Writer<Animal> getWriter() {
        return (Writer<Animal>)writer;
    }
}

此外，我不确定你在做什么。但我相信 访问者模式 在这种情况下会派上用场。

上述解决方案有问题，下面的代码会破坏这个问题。

    Animal cat = new Cat();
    Animal dog = new Dog();

    cat.getType().getWriter().write(cat);

    // java.lang.ClassCastException in the write() method's argument
    cat.getType().getWriter().write(dog);