Java 类泛型和方法泛型冲突

Question

我有一个通用类工厂类，它有两种方法，一种使用类通用 T 值，另一种仅使用它自己的方法通用定义。

public class GenericClassFactory<T extends ClassMatchable> {
    public <E, K> E newObject(ClassMatcher<E, K> matcher, K key, String packageName){...}
    public <K> T newObject(K key, String packageName){...}
}

使用 T 泛型的方法工作正常，但是当我想使用其他不关心 T 泛型是什么的方法时，它不会使用泛型 E，它只会返回一个对象，然后我必须对其进行类型转换。

Data data = new GenericClassFactory().newObject(new ClassMatcher<Data, String>(){...}, "key1", "my.package.name.impl");

这有编译错误，因为它希望我将其类型转换为（数据）。如果我向 GenericClassFactory 传递一个有效的泛型类，它将起作用。如果您定义了类泛型但未使用它，它就无法识别方法泛型。

Data data = new GenericClassFactory<ClassMatchable>().newObject(new ClassMatcher<Data, String>(){...}, "key1", "my.package.name.impl");

效果很好。但愚蠢的是，当我的目的不需要它时，我必须定义这样的类泛型。我可以这样做：

public class GenericClassFactory {
    public <E, K> E newObject(ClassMatcher<E, K> matcher, K key, String packageName){...}
    public <T extends ClassMatchable, K> T newObject(K key, String packageName){...}
}

但现在我的第二种方法似乎太广泛了或者什么......也许不是。我的意思是，如果您分配给返回类型的对象没有实现 ClassMatchable，它仍然会给出编译错误。那是我应该走的路吗？这样我就不用打字了？

Answer 1

没错，如果不键入类引用，那么即使只使用方法类型参数的泛型方法也不会被泛型。这是 Java 泛型中最奇怪的细微差别之一。正如您所说，您可以为 T 输入某种任意类型：

Data data = new GenericClassFactory<ClassMatchable>().newObject(new ClassMatcher<Data, String>(){...}, "key1", "my.package.name.impl");

但更可能的是，这甚至不应该是实例方法。不能是静态方法吗？如果是这样，您可以像这样调用它：

Data data =  GenericClassFactory.newObject(new ClassMatcher<Data, String>(){...}, "key1", "my.package.name.impl");

编辑

请注意，这扩展到所有实例成员，而不仅仅是通用实例方法。因此，有一些更简单的案例可以证明这种奇怪的细微差别。此代码编译时仅显示警告：

public class Scratchpad<T> {
   List<String> list;
   public static void main(String[] args) {
      Scratchpad sp = new Scratchpad();
      List<Integer> list = sp.list;
   }
}

那是因为 sp.list 被解析为 List，而不是 List，即使 Scratchpad.list 与T 无关。

JLS 第 4.8 节对此进行了详细记录：

原始类型 C 的构造函数 (§8.8)、实例方法 (§8.8、§9.4) 或非静态字段 (§8.3) M 的类型，该类型不是继承自它的超类或超接口是其在对应于C的泛型声明中的类型的擦除。原始类型C的静态成员的类型与其在对应于C的泛型声明中的类型相同。

Answer 2

调用该方法时，您应该告诉 E 和 K 的实际类型：

  new GenericClassFactory<ClassMatchable>().<TypeforE, TypeforK>newObject(...)

看来 Java 无法从参数中推断出它。

当然：

就像它不识别方法一样
泛型（如果您有类泛型）
已定义但未使用。

是完全正确的。

Answer 3

如果您定义了类泛型但未使用它，它就无法识别方法泛型。

完全正确。如果您在类上定义通用约束，然后在不提供任何通用约束的情况下实例化该类（即，完全省略 <>），那么您就进入了原始类型领域，其中什么都没有不再一样了。

原始类型的存在只是为了向后兼容。根据 Angelika Langer 的优秀 Java 泛型常见问题解答，

不鼓励在 Java 编程语言中引入泛型性后编写的代码中使用原始类型。根据 Java 语言规范，Java 编程语言的未来版本可能会禁止使用原始类型。

它还声明：

原始类型的方法或构造函数具有类型擦除后它们将具有的签名。如果擦除更改了参数类型，则对原始类型的方法或构造函数调用会生成未经检查的警告。

如果 newObject() 方法没有使用它所属类的类型参数 T，那么您的设计就有问题：很可能newObject() 应该成为静态方法。

但是，如果由于某种原因它确实必须是实例方法，您可以使用 通配符类型 GenericClassFactory:

GenericClassFactory<?> gcf = new GenericClassFactory();
Data data = gcf.newObject(new ClassMatcher<Data, String>(){...}, "key1", "my.package.name.impl"); 

Answer 4

考虑 T 是否确实是类或方法的类型参数。例如，类中是否有某些内容将创建的类型限制为 T（类级别），或者可能是为了避免强制转换结果值（方法级别）而使用它。

从您在这里发布的内容来看，在我看来 T 应该是该方法的类型，而您的最后一个示例就是答案。如果类实现是通用的并且可以在每次方法调用时给出不同的类型，则方法定义看起来并不太宽。