Java 泛型编译错误 - 类型中的方法 method(Class)不适用于参数

Question

上周四，工作中的某人向我展示了一个编译错误，我无法以干净的方式修复该错误，从那时起它就一直困扰着我。

问题与泛型相关，我重建了生成编译错误的代码的简化版本。该错误发生在如下所示的最后一行代码中。

我一直在互联网上寻找，但似乎无法找到 Java 编译器不接受代码的合理解释。我想如果允许代码，则可能会在 Bar.operationOnBar() 中创建类转换问题，但我不知道如何实现。

有人可以告诉我为什么这不能编译吗？

public interface Interface {
}


public class Type implements Interface {
}

public class Bar<T> {
    public Bar(Class<T> clazz) {
    }

    public void operationOnBar(Class<T> arg){
    }
}

public class Foo {
    public <T> Bar<T> bar(Class<T> clazz){
        return new Bar<T>(clazz);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Class<? extends Interface> extendsInterfaceClazz = Type.class;
        new Foo().bar(extendsInterfaceClazz).operationOnBar(Type.class);
    }
}

Foo.main()第二行出现编译错误：

The method operationOnBar(Class<capture#1-of ? extends Interface>) in the type Bar<capture#1-of ? extends Interface> is not applicable for the arguments (Class<Type>)

顺便说一句。我通过将 Type.class 向下转换为 Class 来解决这个问题，这样编译器就无法看到 Class 的泛型类型是“Type”而不是“? extends Interface”。

Answer 1

一点建议：当您不确定编译器为什么禁止某些与泛型相关的转换时，请将有问题的泛型类替换为 List。那么很容易找到一个破坏类型安全的例子。

这种替换是正确的，因为当前 Java 没有提供一种方法来对泛型类的可能行为进行任何先验知识（即，它缺乏在声明中指定泛型类的协变和逆变的方法，如 C# 4 和 Scala 中那样） 。因此，Class 和 List 对于编译器可能的行为是等效的，编译器必须禁止可能导致 问题的转换还列出其他泛型类的。

在你的情况下：

public class Bar<T> {
    private List<T> l;

    public Bar(List<T> l) {
        this.l = l;
    }

    public void operationOnBar(List<T> arg) {
        l.addAll(arg);
    }
}

List<Type1> l1 = new ArrayList<Type1>();
List<? extends Interface> l2 = l1;
List<Type2> l3 = Arrays.asList(new Type2());

new Foo().bar(l2).operationOnBar(l3);

Type1 t = l1.get(0); // Oops!

Answer 2

您还可以将方法 operationOnBar 的签名更改为：

public void operationOnBar(Class<? extends Interface> arg){

Answer 3

您会同意这不应该编译：

 1   Class<? extends Interface> clazz = AnotherType.class;
 2   new Foo().bar(clazz).operationOnBar(Type.class);

问题是 javac 有点愚蠢；当编译第 2 行时，它所知道的关于变量 clazz 的所有信息就是其声明的类型；它忘记了分配给它的具体类型。因此，在第 1 行分配给 clazz 的内容并不重要，编译器必须拒绝第 2 行。

我们可以想象一个更智能的编译器可以跟踪具体类型，然后您的代码可以被编译，因为它显然是安全和正确的。

由于情况并非如此，有时程序员比编译器更了解类型，因此程序员有必要进行强制转换来说服编译器。

Answer 4

处理这类问题的一般方法是为重复类型引入泛型参数，这通常意味着引入新的泛型方法（类也可以，但不是必需的）。

public static void main(String[] args) {
    fn(Type.class);
}
private static <T extends Interface> void fn(Class<T> extendsInterfaceClazz) {
    new Foo().bar(extendsInterfaceClazz).operationOnBar(extendsInterfaceClazz);
}

与这个问题不太相关，但我建议谨慎使用反射。这是非常非常罕见的好的解决方案。