Question

由于String中staticMethod的{{1}}返回类型，此代码无法编译。

Child

我知道§8.4.8.3中的JLS 8，“覆盖和隐藏的要求”说：

如果返回类型为R1的方法声明d1覆盖或隐藏声明另一个方法d2，返回类型为R2，则d1必须为 d2的return-type-substitutable（第8.4.5节），或编译时错误发生。

我的问题是在静态方法的特定情况下进行编译时检查的动机是什么，这个例子说明在编译期间未能进行此验证会产生任何问题是理想的。

Answer 1

这是Java中最古怪的东西之一。假设我们有以下3个类

public class A
{
    public static Number foo(){ return 0.1f; }
}

public class B extends A
{
}

public class C
{
    static Object x = B.foo();    
}

假设所有3个类都来自不同供应商，并且发布时间表不同。

在C的编译时，编译器知道方法B.foo()实际上来自A，签名是foo()->Number。但是，生成的调用字节代码不引用A;相反，它引用方法B.foo()->Number。请注意，返回类型是方法引用的一部分。

当JVM执行此代码时，它首先在foo()->Number中查找方法B;当找不到该方法时，搜索直接超类A，依此类推。找到并执行A.foo()。

现在魔术开始了--B的供应商发布了新版本的B，其中“覆盖” A.foo

public class B extends A
{
    public static Number foo(){ return 0.2f; }
}

我们从B获得了新的二进制文件，并再次运行我们的应用程序。（注意C的二进制文件保持不变;它没有针对新的B进行重新编译。）Tada！ - C.x现在在运行时0.2f！因为JVM搜索foo()->Number这次会在B结束。

这个神奇的功能为静态方法增添了一定程度的活力。但老实说，谁需要这个功能呢？可能没有人。它只会产生混淆，他们希望他们可以删除它。

请注意，搜索方式仅适用于父链的单链 - 这就是为什么当Java8在接口中引入静态方法时，他们必须决定这些静态方法不会被子类型继承。

让我们再往下走这个兔子洞吧。假设B发布了另一个版本，带有“协变返回类型”

public class B extends A
{
    public static Integer foo(){ return 42; }
}

就B知道而言，这可以很好地对抗A。 Java允许它，因为返回类型是“协变”;这个功能相对较新; 以前，“重写”静态方法必须具有相同的返回类型。

这次C.x会是什么？这是0.1f！因为JVM在foo()->Number中找不到B;它出现在A中。 JVM将()->Number和()->Integer视为两种不同的方法，可能是为了支持在JVM上运行的一些非Java语言。

如果C针对此最新B重新编译，则C的二进制文件将引用B.foo()->Integer;然后在运行时，C.x将为42。

现在，B的供应商在听到所有投诉后，决定从B中删除foo，因为“覆盖”静态方法是非常危险的。我们从B获取新的二进制文件，并再次运行C（不重新编译C） - 繁荣，运行时错误，因为在B或A中找不到B.foo()->Integer。

这整个混乱表明允许静态方法具有“协变返回类型”是一种设计疏忽，这实际上仅用于实例方法。

更新 - 此功能在某些用例中可能很有吸引力，例如，静态工厂方法 - A.of(..)会返回A，而B.of(..)会返回更具体的B。 API设计人员必须小心并理解潜在的危险用法。如果A和B来自同一作者，并且用户无法对其进行子类化，则此设计非常安全。

Answer 2

String不是void的子类型。现在回答实际问题：

此限制的关键在于static方法确实在Java中继承，但无法覆盖。如果我们必须找到static方法的返回类型的编译时检查的动机，那么要问的真正问题是为什么静态方法在Java中继承但不能被覆盖？< / em>

答案很简单。

static方法不能overriden，因为它们属于class而非instance。如果你想知道这背后的动机，你可以看看已经有一些答案的this问题。允许继承static个方法，因为有无数种情况，子类希望重用static方法而不必重复相同的代码。考虑一个计算类实例数的crud示例：

class Parent { private static int instanceCount = 0; public Parent() { ++instanceCount; } public static int staticMethod() { return instanceCount; } //other non-static/static methods } class Child extends Parent { //.. other static/non-static methods }

Parent知道如何计算自己创建的instances的数量。 Child是Parent，因此理想情况下Child应该知道如何计算自身的实例。如果static成员未被继承，则您必须在Parent内复制Child中的代码。

Answer 3

我认为编译器如何对待你，你的方法是静态的还是其他方面都没有错。只是文档中的下几行说：

此规则允许协变返回类型 - 在覆盖方法时优化方法的返回类型。如果R1不是R2的子类型，则会发生编译时未经检查的警告除非被SuppressWarnings注释（第9.6.3.5节）压制。

清除。 R1必须是R2的子类型，Integer与另一个Integer或Number相同。 String不是void的子类型。

文档说：“编译时未经检查的警告发生......”。但我注意到的是一个完整的编译错误等待着。

继承仍然按预期工作。删除您的子方法，您可以访问父级，静态或其他方式。

为什么对隐藏的静态方法强制执行返回类型协方差？

3 个答案: