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java泛型逆变与协变-泛型数组为什么会出现编译错误呢?|

发布时间:2023-06-11 22:14   浏览次数:次   作者:佚名

泛型数组为什么会出现编译错误呢?

在 Java中,数组是支持协变(Covariant)的,而泛型是不可变(Invariant)的。当两者在一起的时候java泛型逆变与协变,就会出现问题。

假设 Java 中有两个类 Animal 和 Cat,它们之间的关系是 Cat 是 Animal 的子类,通过它们构造出的数组分别是 Cat[] 和 Animal[],如果这两个数组间的关系与原始的两个类相同,那么就说数组具有协变性,代码如下:

Animal[] animals = new Cat[10] // 这种写法是可以通过编译的

泛型是不可变的可以体现在如下代码中:

HashSet<Object> set = new HashSet<String>(); // 无法通过编译,即使 Object 是 String的父类

解决办法

可以使用 ArrayList 代替数组来解决该问题,但是,如果就想用数组呢?

既然泛型不支持协变,那就不使用泛型,直接使用原始类型,代码如下:

LinkedList[] res = new LinkedList[20];
res[0] = new LinkedList();
res[0].add("23333");

还有一种方式,就是使用泛型的通配符。有效代码如下所示

LinkedList<String>[] arr = (LinkedList<String>[])new LinkedList<?>[5];

那为什么这种方式就是有效的呢?

首先,具有协变性的数组存在一个问题,如下代码所示:

Object[] arr = new Integer[20];   // 这句代码是可以正确通过编译检查的
arr[0] = new String("20");      //会抛出 java.lang.ArrayStoreException

所以,具有协变性质的数组存在以上的安全问题,所以泛型为了安全,不支持协变性。但是,有的时候为了兼容一些老的代码,还需要使用协变性,所以 Java 的设计者们提出了一种安全的协变方式,就是使用通配符。

使用通配符,类型变为了 LinkedList,这个类型通过类型擦除,会变为原始类型LinkedList,而原始类型是所有类型的父类型java泛型逆变与协变,可以理解为是 LinkedList 类型,这样就不会存在 ArrayStoreException 的问题了,但是由于生成的是 LinkedList 类型,还需要进行强制类型转换。

注意:

原始类型与 Object 参数化类型的区别:

原始类型可以表示持有任意类型的对象,在这一点上 Object 参数化类型也是如此,但是它们之间还存在一些区别。

原始类型不进行类型检查, 而 Object 参数化类型则是明确告知编译器它持有的是任意类型。

原始类型是所有参数化类型的父类型,而后者并不能作为所有参数化类型的父类型,这也是为什么我们不能用 new LinkedList[5] 代替 new LinkedList 的原因。

参考文献:

generic-array-creation-not-allowed-in-java

泛型基础

generic-array-creation

generics-in-java

java-generics

generic-array-creation-error